I. ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПАРАМЕТРИ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВИ ДИОДИ

безплатна онлайн библиотека "KnigaGo.ru"

Http://knigago.ru

Аз. ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПАРАМЕТРИ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВИ ДИОДИ

Токоизправителните диоди са проектирани да коригират променлив ток с ниска честота (обикновено под 50 kHz). Като токоизправители се използват планарни диоди, които поради голямата контактна площ позволяват голям ректифициран ток. Характеристиката на напрежението на диода изразява зависимостта на тока, протичащ през диода, от стойността и полярността на приложеното към него напрежение (фиг. 1.1). Клонът, разположен в първи квадрант, съответства на правата (пропусклива) посока на тока, а клонът, разположен в третия квадрант, съответства на обратната посока на тока.

полупроводникови

Колкото по-стръмен и по-близо до вертикалната ос е директният клон и по-близо до хоризонталния обратен клон, толкова по-добри са изправителните свойства на диода. При достатъчно голямо обратно напрежение настъпва разбивка на диода, т.е. обратният ток нараства рязко. Нормалната работа на диода като елемент с едностранна проводимост е възможна само в режими, при които обратното напрежение не надвишава напрежението на пробив.

Диодните токове зависят от температурата (виж фиг. 1.1). Ако през диода протича постоянен ток, тогава с промяна на температурата спадът на напрежението върху диода се променя с приблизително 2 mV / ° C. С повишаване на температурата обратният ток се удвоява за германиеви и 2,5 пъти за силициеви диоди за всеки 10°C. Пробивното напрежение намалява с повишаване на температурата.

Високочестотните диоди са универсални устройства: за коригиране на токове в широк честотен диапазон (до няколкостотин MHz), за модулация, детекция и други нелинейни преобразувания. Точковите диоди се използват главно като високочестотни диоди. Високочестотните диоди иматсъщите свойства като токоизправителите, но техният работен честотен диапазон е много по-широк.

Unp- постоянно право напрежение при зададен постоянен прав ток;

Urev- постоянно обратно напрежение, приложено към диода в обратна посока;

Iп- прав ток, протичащ през диода в права посока;

Irev- прав обратен ток, протичащ през диода в обратна посока при дадено обратно напрежение;

Unp.obr- стойността на обратното напрежение, причиняващо пробив на диодния преход;

Inp.cp- среден прав ток, средна стойност на диодния прав ток за периода;

Ivp.sr-среден ток на изправителя, средната стойност на изправения ток, протичащ през диода за периода (като се вземе предвид обратният ток);

Iobr.cp- среден обратен ток, средна стойност на обратния ток за периода;

Рpr- директно разсейване на мощността, стойността на мощността, разсейвана от диода при протичане на постоянен ток;

Pср- средна мощност на разсейване на диода, средната стойност на мощността, разсейвана от диода при протичане на прав и обратен ток;

Rdif- диференциално съпротивление на диода, съотношението на малко увеличение на диодното напрежение към малко увеличение на тока върху него в даден режим

(1.1)

Rnp.d. е постоянното съпротивление на диода, стойността на съпротивлението на диода, получена като частно от постоянното напрежение на диода и съответния ток в права посока

(1.2)

Rinv.d- обратно съпротивление на диод; стойност на съпротивлението на диода, получена като частно от постоянното обратно напрежение в диода и съответния постоянен обратен ток

(1.3)

Максимумдопустимите параметри определят границите на работните условия, при които диодът може да работи с дадена вероятност по време на определения експлоатационен живот. Те включват: максимално допустимото директно обратно напрежениеUobr.max; максимално допустим прав токIпр.max, максимално допустим среден прав токIпр.ср..max, максимално допустим среден изправен токIvp.av.max, максимално допустима средна диодна мощност на разсейванеРср.max.

Тези параметри са дадени в референтната литература. Освен това те могат да се определят експериментално и чрез характеристики на тока и напрежението.

Помислете за пример (фиг. 1.2). Изчислете и сравнетеRdif,Rpr.dза диод GD107 приIpr= 12 mA.

изчисляване

Диференциалното съпротивление се намира като котангенс на ъгъла на наклона на допирателната, начертана към правия клон на CVC в точкатаIpr= 12 mA (Rdif

(1.4)

Намираме директното съпротивление на диода като отношението на постоянното напрежение на диодаUpr=0,6V към съответния постоянен токIpr=12mA на директния клон на I–V характеристиката.

(1,5)

Виждаме, чеRdiff>Rpr.d, което показва едностранна проводимост на диода. Заключението за едностранната проводимост може да се направи и директно от анализа на I–V характеристиките: постоянен токIp

следваща лекция ==>
Силата на несбъднатите 21 странициПредавател 3W