Выпрямительные диоды

Выпрямительными или силовыми диодами называются приборы, основным назначением которых является выпрямление переменного тока низкой частоты (50-100000 Гц). Кремниевые диоды более предпочтительны, чем германиевые, т.к. имеют меньшие обратные токи и большие обратные напряжения. Германиевые диоды целесообразно применять при низких напряжениях.

Основными параметрами выпрямительных диодов являются:

– I_{пр. ср.} – среднее за период значение выпрямленного тока;

– U_пр.ср. – среднее за период значение прямого напряжения (падение напряжения на диоде при прохождении I_{пр. ср.});

– I_{обр. ср.} – среднее за период значение обратного тока, при заданном значении обратного напряжения;

– f_max – предельная частота преобразуемого тока;

– U_обр.max. – максимально-допустимое постоянное обратное напряжение, которое длительно выдерживает диод без пробоя;

– I_{пр. max} – максимально допустимый постоянный прямой ток.

Выбор диодов производится по последним двум параметрам.

Выпрямленные диоды подразделяются на диоды малой мощности (I_пр.ср. ≤ 0, 3А), средней мощности (I_пр.ср. =0, 3¸ 10А), большей мощности (I_пр.ср.> 10А). Выпрямительные диоды большой мощности называют вентилями и обозначают буквой В. В ряде практических случаев применяют групповое включение диодов (параллельное, последовательное).

Опорные диоды (стабилитроны)

Предназначены для стабилизации уровня постоянного напряжения. Такой прибор представляет собой плоскостной полупроводниковый диод, на вольтамперной характеристике (ВАХ) имеется участок со слабой зависимостью напряжения от проходящего тока (участок а, б рис. 9).

 

 

 

Рис. 9 Рис. 10

При превышении обратного напряжения более чем U_обр.пр. происходит лавинный пробой р-n-перехода. При этом наблюдается резкое возрастание тока при почти неизменном уровне обратного напряжения. Это явление используется в стабилитронах, нормальным включением которых в цепь источника постоянного напряжения является обратное (рис. 10). Если обратный ток через стабилитрон не превышает значения I _ст.max, то состояние электрического пробоя не приводит к порче диода и может воспроизводиться в течение сотен тысяч часов.

Стабилитроны характеризуются следующими основными параметрами:

– U_ст – напряжение стабилизации (U_{ст. ном});

– I_ст.min – минимальное значение обратного тока, обеспечивающее U_ст;

– I_ст.max – максимальное значение обратного тока;

– Rg – динамическое (дифференциальное) сопротивление стабилитрона Rg= .

Напряжение стабилизации современных стабилитронов U_ст=1¸ 1000В, а значение минимального и максимального токов стабилизации I_ст.min»1¸ 10мА, I _{ст. max}»50¸ 2000мА.