Site Loader

Содержание

Выпрямительный диод. Выпрямительные диоды Вах и основные параметры выпрямительного диода

Диод – нелинейный пассивный элемент, простейший прибор на основе полупроводника с одним p-n переходом и двумя выводами. Является одним из основных компонентов электронных устройств. Не углубляясь в физику процессов, происходящих в полупроводниковых структурах, следует отметить основное его назначение – пропускать ток в одном направлении. Выводы диода называются анодом и катодом, на обозначении стрелка – это анод, она же указывает на направление тока.

Свойства и вольт-амперная характеристика

Если к аноду приложить положительное напряжение, то диод становится открытым, при этом его можно рассматривать как проводник, работающий в «одну сторону», при смене полярности (отрицательном напряжении на аноде) диод закрыт. Надо отметить, что прохождение тока в прямом направлении вызывает некоторое уменьшение напряжения на катоде, вызванное особенностями проводимости полупроводников. Падение напряжения для разных типов приборов составляет 0,3-0,8 вольт, в большинстве случаев им можно пренебречь.

Поведение диода при разных значениях протекающего тока, величины и полярности приложенного напряжения, в виде графика представляется как вольт амперная характеристика полупроводникового диода.

Часть графика, находящаяся в правой верхней части, соответствует прямому направлению тока. Чем ближе эта ветвь к вертикальной оси, тем меньше падение напряжения на диоде, её наклон указывает на эту величину при разных токах. Для идеального диода она не имеет наклона и почти совпадает с осью ординат, но реальный полупроводник не может обладать такими характеристиками.

В левом нижнем квадранте отображается зависимость тока от напряжения обратной полярности – в закрытом состоянии. Обратный ток для приборов общего назначения исчезающе мал, его не принимают во внимание до момента пробоя – возрастания обратного напряжения до недопустимой для конкретного типа величины. Большинство диодов при таком напряжении не могут работать, температура значительно возрастает, и прибор окончательно выходит из строя.

Напряжение, при котором существует вероятность пробоя, называют обратным пиковым, обычно оно в несколько раз превышает рабочее, в документации указывается допустимое время – в пределах микросекунд.

Для измерения параметров применяется элементарная схема с прямым и обратным включением диодов.

В технических описаниях вольт амперная характеристика диода в графическом представлении, как правило, не приводится, а указываются наиболее значимые точки характеристики, например, для часто используемых выпрямительных диодов:

  • Максимальный и пиковый выпрямленный ток;
  • Среднеквадратичное и пиковое значение обратного напряжения;
  • Наибольший обратный ток;
  • Падение напряжения при различном прямом токе.

Кроме указанных параметров, не меньшее значение имеют и другие свойства: статическое сопротивление, для импульсных диодов – граничная частота, ёмкость p – n перехода. Приборы специального назначения также имеют специфические характеристики и другой вид ВАХ полупроводникового диода.

Отдельный тип диодов работает в области электрического пробоя, они применяются для стабилизации напряжения – это стабилитроны. От ВАХ диода характеристика стабилитрона отличается резким уходом вниз левой ветви графика и малым её отклонением от вертикали. Эта точка на оси абсцисс называется напряжением стабилизации. Стабилитрон включается только с резистором, ограничивающим ток через него.

Видео

Выпрямительные диоды применяются в цепях управления, коммутации, в ограничительных и развязывающих цепях, в источниках питания для преобразования (выпрямления) переменного напряжения в постоянное, в схемах умножения напряжения и преобразователях постоянного напряжения, где не предъявляются высокие требования к частотным и временным параметрам сигналов. В зависимости от значения максимального выпрямляемого тока различают

выпрямительные диоды малой мощности (\(I_{пр max} \le {0,3 А}\)), средней мощности (\({0,3 А} большой мощности (\(I_{пр max} > {10 А}\)). Диоды малой мощности могут рассеивать выделяемую на них теплоту своим корпусом, диоды средней и большой мощности должны располагаться на специальных теплоотводящих радиаторах, что предусматривается в т.ч. и соответствующей конструкцией их корпусов.

Обычно, допустимая плотность тока, проходящего через \(p\)-\(n\)-переход, не превышает 2 А/мм2, поэтому для получения указанных выше значений среднего выпрямленного тока в выпрямительных диодах используют плоскостные \(p\)-\(n\)-переходы. Такие переходы имеют существенную емкость, что ограничивает максимальную допустимую рабочую частоту (\(f_р\)) выпрямительных диодов.

Выпрямительные свойства диодов тем лучше, чем меньше обратный ток при заданном обратном напряжении и чем меньше падение напряжения при заданном прямом токе. Значения прямого и обратного токов отличаются на несколько порядков, а прямое падение напряжения не превышает единиц вольт по сравнению с обратным напряжением, которое может составлять сотни и более вольт. Поэтому диоды обладают односторонней проводимостью, что позволяет использовать их в качестве выпрямительных элементов.

Вольт-амперные характеристики (ВАХ) германиевых и кремниевых диодов различаются. На рис. 2.3‑1 для сравнения показаны типичные ВАХ для германиевых и кремниевых выпрямительных диодов при различных температурах окружающей среды.

Рис. 2.3-1. Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов при различных температурах окружающей среды

По приведенным ВАХ видно, что обратный ток кремниевых диодов значительно меньше обратного тока германиевых диодов. Кроме того, обратная ветвь вольт-амперной характеристики кремниевых диодов не имеет явно выраженного участка насыщения, что обусловлено генерацией носителей зарядов в \(p\)-\(n\)-переходе и токами утечки по поверхности кристалла. При подаче обратного напряжения превышающего некий пороговый уровень происходит резкое увеличение обратного тока, что может привести к пробою \(p\)-\(n\)-перехода. У германиевых диодов, вследствие большой величины обратного тока, пробой имеет тепловой характер. У кремниевых диодов вероятность теплового пробоя мала, у них преобладает электрический пробой.

Пробой кремниевых диодов имеет лавинный характер, поэтому у них, в отличие от германиевых диодов, пробивное напряжение повышается с увеличением температуры. Допустимое обратное напряжение кремниевых диодов (до 1600 В) значительно превосходит аналогичный параметр германиевых диодов.

Обратные токи в значительной степени зависят от температуры перехода. Из рисунка видно, что с ростом температуры обратный ток возрастает. Для приближенной оценки можно считать, что с увеличением температуры на 10 °С обратный ток германиевых диодов возрастает в 2, а кремниевых — в 2,5 раза. Верхний предел диапазона рабочих температур германиевых диодов составляет 75…80 °С, а кремниевых — 125 °С. Существенным недостатком германиевых диодов является их высокая чувствительность к кратковременным импульсным перегрузкам.

Вследствие меньшего обратного тока кремниевого диода его прямой ток, равный току германиевого диода, достигается при большем значении прямого напряжения. Поэтому мощность, рассеиваемая при одинаковых токах, в германиевых диодах меньше, чем в кремниевых.

Прямое напряжение при малых прямых токах, когда преобладает падение напряжения на переходе, с ростом температуры уменьшается. При больших токах, когда преобладает падение напряжения на сопротивлении нейтральных областей полупроводника, зависимость прямого напряжения от температуры становится положительной. Точка, в которой отсутствует зависимость прямого напряжения от температуры (т.е. эта зависимость меняет знак), называется точкой инверсии . У большинства диодов малой и средней мощности допустимый прямой ток, как правило, не превышает точки инверсии, а у мощных диодов допустимый ток может быть выше этой точки.

U эл.проб. = 10 ÷1000 В – напряжение электрического пробоя.

U нас. = 0,3 ÷ 1 В – напряжение насыщения.

I a и U a – анодный ток и напряжение.

Участок I: – рабочий участок (прямая ветвь ВАХ)

Участки II, III, IV, — обратная ветвь ВАХ (не рабочий участок)

Участок II: Если приложить к диоду обратное напряжение – диод закрыт, но все равно через него будет протекать малый обратный ток (ток дрейфа, тепловой ток), обусловленный движением не основных носителей.

Участок III: Участок электрического пробоя. Если приложить достаточно большое напряжение, неосновные носители будут разгоняться и при соударении с узлами кристаллической решетки происходит ударная ионизация, которая в свою очередь приводит к лавинному пробою (вследствие чего резко возрастает ток)

Электрический пробой является обратимым, после снятия напряжения P-N-переход восстанавливается.

Участок IV: Участок теплового пробоя. Возрастает ток, следовательно, увеличивается мощность, что приводит к нагреву диода и он сгорает.

Тепловой пробой — необратим.

Вслед за электрическим пробоем, очень быстро следует тепловой, поэтому диоды при электрическом пробое не работают.

Вольт-амперная характеристика идеального диода (вентиля)

Основные параметры полупроводниковых приборов

1. Максимально допустимый средний за период прямой ток (I ПР. СР.)

Это такой ток, который диод способен пропустить в прямом направлении.

Величина допустимого среднего за период прямого тока равна 70% от тока теплового пробоя.

По прямому току диоды делятся на три группы:

1) Диоды малой мощности (I ПР.СР

2) Диоды средней мощности (0,3

3) Диоды большой мощности (I ПР.СР > 10 А)

Диоды малой мощности не требуют дополнительного теплоотвода (тепло отводится с помощью корпуса диода)

Для диодов средней и большой мощности, которые не эффективно отводят тепло своими корпусами, требуется дополнительны теплоотвод (радиатор – кубик металла, в котором с помощью литья или фрезерования делают шипы, в результате чего возрастает поверхность теплоотвода. Материал — медь, бронза, алюминий, силумин)

2. Постоянное прямое напряжение (U пр.)

Постоянное прямое напряжение – это падение напряжения между анодом и катодом при протекании максимально допустимого прямого постоянного тока.

Проявляется особенно при малом напряжении питания.

Постоянное прямое напряжение зависит от материала диодов (германий — Ge, кремний — Si)

U пр. Ge ≈ 0.3÷0.5 В (Германиевые) U пр. Si ≈ 0.5÷1 В (Кремниевые)

Германиевые диоды обозначают – ГД (1Д) Кремниевые диоды обозначают – КД (2Д)

3. Повторяющееся импульсное обратное максимальное напряжение (U обр. max)

Электрический пробой идет по амплитудному значению (импульсу) U обр. max ≈ 0.7U Эл. пробоя (10÷100 В)

Для мощных диодов U обр. max = 1200 В.

Этот параметр иногда называют классом диода (12 класс -U обр. max = 1200 В)

4. Максимальный обратный ток диода (I max ..обр.)

Соответствует максимальному обратному напряжению (составляет единицы mA).

Для кремниевых диодов максимальный обратный ток в два раза меньше, чем для германиевых.

5. Дифференциальное (динамическое) сопротивление.

1. I пр max ≤30 А

2. U пр max ↓ ≤1.2 В

3. U обр max ≤1600

4. I обр max

Падение напряжения на отдельном диоде зависит от величины прямого тока и температуры и применяется в диапазоне для германиевых диодов, и для кремниевых.

Обратный ток, протекающий через диод, сильно зависит от температуры, и при некотором значении приближается к некоторому постоянному значению (с увеличением температуры происходит увеличение обратного тока).

Предельное значение температуры для германиевых диодов составляет; кремниевых диодов.

В электрических схемах диоды включаются в цепь в прямом направлении. Е – напряжение источника питания. В практических схемах в цепь диода всегда включается какая-либо нагрузка, например, резистор. Такой режим работы диода называется рабочим . Его расчет производится по известным значениям и ВАХ диода. Расчет производится по формуле.

В формуле две неизвестных. Решение производится графически. На ВАХ диода накладывается прямая нагрузка, которая строится по 2-м точкам на осях координат при:

Т. А на рисунке.

Что соответствует т. Б.

Через эти точки проводим прямую, которая и является линией нагрузки. Координаты т. Т определяют рабочий режим диода.

Рабочий режим характеризуется следующими параметрами: — максимально допустимая мощность, рассеиваемая диодом; температурные параметры.

Рассмотрим группу полупроводниковых диодов, особенность работы которых связана с использованием нелинейных свойств p-n -перехода.

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного напряжения низкой частоты () в постоянное. Они подразделяются на диоды

  • малой,
  • средней
  • большой мощности.

Основными параметрами , характеризующими выпрямительные диоды, являются:

  • Обратный ток при некотором значении обратного напряжения;
  • Максимальным током в прямом направлении;
  • Падение напряжения на диоде при некотором значении прямого тока через диод;
  • Барьерная емкость диода при подаче на него обратного напряжения некоторой величины;
  • Диапазон частот, в котором возможна работа диода без существенного снижения выпрямленного тока;
  • Рабочий диапазон температур.

В рабочем режиме через диод протекает ток, и в его электрическом переходе выделяется мощность, вследствие чего температура перехода повышается. В установившемся режиме подводимая к переходу мощность и отводимая от него должны быть равны и не превышать максимально допустимой мощности, рассеиваемой диодом, т.е. . В противном случае наступает тепловой пробой диода.

Полупроводниковые приборы

Диоды.

Полупроводниковым диодом называется устройство, пред­ставляющее собой два соединенных полупроводника различ­ной проводимости.

Обозначение на схемах:

V или VD — обозначение диода

VS – обозначение диодной сборки

V7 Анод Цифра после V, показывает номер диода в схеме

Анод – это полупроводник P-типа Катод – это полупроводник N-типа

При приложении внешнего напряжения к диоду в прямом направлении («+» на анод, а « — » на катод) уменьшается потенциальный барьер, увеличивается диффузия – диод открыт (закоротка).

При приложении напряжения в обратном направлении увеличивается потенциальный барьер, прекращается диффузия – диод закрыт (разрыв).

Вольтамперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода.

U эл.проб. = 10 ÷1000 В – напряжение электрического пробоя.

U нас. = 0,3 ÷ 1 В – напряжение насыщения.

I a и U a – анодный ток и напряжение.

Участок I: – рабочий участок (прямая ветвь ВАХ)

Участки II, III, IV, — обратная ветвь ВАХ (не рабочий участок)

Участок II: Если приложить к диоду обратное напряжение – диод закрыт, но все равно через него будет протекать малый обратный ток (ток дрейфа, тепловой ток), обусловленный движением не основных носителей.

Участок III: Участок электрического пробоя. Если приложить достаточно большое напряжение, неосновные носители будут разгоняться и при соударении с узлами кристаллической решетки происходит ударная ионизация, которая в свою очередь приводит к лавинному пробою (вследствие чего резко возрастает ток)

Электрический пробой является обратимым, после снятия напряжения P-N-переход восстанавливается.

Участок IV: Участок теплового пробоя. Возрастает ток, следовательно, увеличивается мощность, что приводит к нагреву диода и он сгорает.

Вслед за электрическим пробоем, очень быстро следует тепловой, поэтому диоды при электрическом пробое не работают. Тепловой пробой — необратим.

Вольтамперная характеристика идеального диода (вентиля)

Основные параметры полупроводниковых приборов:

1. Максимально допустимый средний за период прямой ток (I ПР. СР.)

Это такой ток, который диод способен пропустить в прямом направлении.

Величина допустимого среднего за период прямого тока равна 70% от тока теплового пробоя.

По прямому току диоды делятся на три группы:

1) Диоды малой мощности (I ПР.СР

2) Диоды средней мощности (0,3

3) Диоды большой мощности (I ПР.СР > 10 А)

Диоды малой мощности не требуют дополнительного теплоотвода (тепло отводится с помощью корпуса диода)

Для диодов средней и большой мощности, которые не эффективно отводят тепло своими корпусами, требуется дополнительны теплоотвод (радиатор – кубик металла, в котором с помощью литья или фрезерования делают шипы, в результате чего возрастает поверхность теплоотвода. Материал — медь, бронза, алюминий, силумин)

2. Постоянное прямое напряжение (U пр.)

Постоянное прямое напряжение – это падение напряжения между анодом и катодом при протекании максимально допустимого прямого постоянного тока. Проявляется особенно при малом напряжении питания.

Постоянное прямое напряжение зависит от материала диодов (германий — Ge, кремний — Si)

U пр. Ge ≈ 0.3÷0.5 В (Германиевые) U пр. Si ≈ 0.5÷1 В (Кремниевые)

Германиевые диоды обозначают – ГД (1Д)

Кремниевые диоды обозначают – КД (2Д)

3. Повторяющееся импульсное обратное максимальное напряжение (U обр. max)

Электрический пробой идет по амплитудному значению (импульсу) U обр. max ≈ 0.7U Эл. пробоя (10÷100 В)

Для мощных диодов U обр. max = 1200 В.

Этот параметр иногда называют классом диода (12 класс -U обр. max = 1200 В)

4. Максимальный обратный ток диода (I max ..обр.)

Соответствует максимальному обратному напряжению (составляет единицы mA).

Для кремниевых диодов максимальный обратный ток в два раза меньше, чем для германиевых.

5. Дифференциальное (динамическое) сопротивление.

Полупроводниковый диод – это полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами, в котором используется то или иное свойство электрического перехода. В качестве электрического перехода может использоваться электронно-дырочный переход, контакт металл-полупроводник или гетеропереход.

Область полупроводникового кристалла диода, имеющая более высокую концентрацию примесей (следовательно, и основных носителей заряда), называется эмиттером, а другая, с меньшей концентрацией, – базой. Сторону диода, к которой при прямом включении подключается отрицательный полюс источника питания, часто называют катодом, а другую – анодом.

По назначению диоды делятся на:

1. выпрямительные (силовые), предназначенные для преобразования переменного напряжения источников питания промышленной частоты в постоянное;

2. стабилитроны (опорные диоды), предназначенные для стабилизации напряжений, имеющие на обратной ветви ВАХ участок со слабой зависимостью напряжения от протекающего тока:

3. варикапы, предназначенные для использования в качестве емкости, управляемой электрическим напряжением;

4. импульсные, предназначенные для работы в быстродействующих импульсных схемах;

5. туннельные и обращенные, предназначенные для усиления, генерирования и переключения высокочастотных колебаний;

6. сверхвысокочастотные, предназначенные для преобразования, переключения, генерирования сверхвысокочастотных колебаний;

7. светодиоды, предназначенные для преобразования электрического сигнала в световую энергию;

8. фотодиоды, предназначенные для преобразования световой энергии в электрический сигнал.

Система и перечень параметров, включаемые в технические описания и характеризующие свойства полупроводниковых диодов, выбираются с учетом их физико-технологических особенностей и области применения. В большинстве случаев важны сведения об их статических, динамических и предельных параметрах.

Статические параметры характеризуют поведение приборов при постоянном токе, динамические – их частотно-временные свойства, предельные параметры определяют область устойчивой и надежной работы.

1.5. Вольтамперная характеристика диода

Вольтамперная характеристика (ВАХ) диода аналогична вольтамперной характеристике p-n -перехода и имеет две ветви – прямую и обратную.

ВАХ диода представлена на рисунке 5.

Если диод включен в прямом направлении («+» – к области р , а «-» – к областиn ), то при достижении порогового напряженияU пор диод открывается и через него протекает прямой ток. При обратном включении («-» к областир , а «+» – к областиn ) через диод протекает незначительный обратный ток, то есть фактически диод закрыт. Следовательно, можно считать, что диод пропускает ток только в одном направлении, что позволяет использовать его в качестве выпрямительного элемента.

Значения прямого и обратного токов отличаются на несколько порядков, а прямое падение напряжения не превышает единиц вольт по сравнению с обратным напряжением, которое может составлять сотни и более вольт. Выпрямительные свойства диодов тем лучше, чем меньше обратный ток при заданном обратном напряжении и чем меньше падение напряжения при заданном прямом токе.

Параметрами ВАХ являются: динамическое (дифференциальное) сопротивление диода переменному току и статическое сопротивление постоянному току.

Статическое сопротивление диода постоянному току в прямом и обратном направлении выражается соотношением:

, (2)

где U иI задают конкретные точки на ВАХ диода, в которых производится вычисление сопротивления.

Динамическое сопротивление переменному току определяет изменение тока через диод с изменением напряжения вблизи выбранной рабочей точки на характеристике диода:

. (3)

Поскольку типичная ВАХ диода имеет участки с повышенной линейностью (один на прямой ветви, один – на обратной), r д вычисляется как отношение малого приращения напряжения на диоде к малому приращению тока через него при заданном режиме:

. (4)

Чтобы вывести выражение для r д, удобнее принять в качестве аргумента токI , а напряжение считать его функцией и, логарифмируя уравнение (1), привести его к виду:

. (5)

. (6)

Отсюда следует, что с ростом прямого тока r д быстро уменьшается, так как при прямом включении диодаI >>I S .

На линейном участке ВАХ при прямом включении диода статическое сопротивление всегда больше динамического сопротивления: R ст >r д. При обратном включении диодаR ст r д.

Таким образом, электрическое сопротивление диода в прямом направлении намного меньше, чем в обратном. Следовательно, диод обладает односторонней проводимостью и используется для выпрямления переменного тока.

Выпрямительные диоды — Энциклопедия по машиностроению XXL

Некоторые полупроводниковые приборы выпускают с нестандартным обозначением, например, германиевые плоскостные выпрямительные диоды типов Д7А—Д7Ж.[c.138]

Простейшая структура состоит из двух слоев ri -n, р -р — высоколегированной подложки и рабочего слоя, в котором образуется ОПЗ. Такая структура применяется для изготовления выпрямительных диодов Шот-тки или слоев типа р-п, полученных методом диффузии или эпитаксии.  [c.158]

Краткие технические характеристики применяемых на лифтах выпрямительных диодов приведены в табл. 20 и 21.  [c.196]


Проверка выпрямительных диодов на испытательном стенде осуществляется без снятия их с  [c.250]

Такая проверка может быть проведена и при помощи тестера, питаемого низким напряжением. С помощью его выполняются два измерения сопротивления одно — между держателем и изолированным выводом диода, другое — между изолированным выводом и держателем. Выпрямительный диод исправен, если нет сопротивления (или очень низкое) в одном направлении и высокое сопротивление (100 000 Ом) в обратном направлении имеет обрыв цепи, если высокое сопротивление в обоих направлениях имеет короткое замыкание, если в обоих направлениях нет сопротивления или оно незначительно.[c.251]

Выпрямительные диоды генератора нельзя проверять на стенде напряжением переменного тока 110 В или 220 В и более, даже если он оснащен сигнальной неоновой лампой, а также с помощью мегомметра или меггера, так как они имеют слишком высокое для диодов напряжение..Если пренебречь вышеуказанным предупреждением, выпрямительный диод при проверке будет пробит.  [c.251]

При проверках и эксплуатации для предотвращения повреждения выпрямительных диодов необходимо соблюдать следующие правила  [c.251]

Статор генератора подвергать проверке иа прочность изоляции под высоким напряжением (550 В) только на стенде, причем категорически запрещается выполнять эту проверку без предварительного отсоединения выпрямительных диодов от фаз статора, чтобы не повредить выпрямительные диоды.  [c.252]

Короткое замыкание одного или больше отрицательных выпрямительных диодов генератора Замыкание статорной обмотки на массу  [c. 254]

Замена выпрямительных диодов  [c.256]

При замене диодов необходимо помнить, что выпрямительный диод устанавливают с помощью запрессовки для того, чтобы обеспечить рассеивание тепла через крышку.  [c.256]

Установка новых отрицательных выпрямительных диодов. Перед запрессовкой нового диода крышку необходимо нагреть до 180—200° С в термостате. Нельзя нагревать крышку более 200° С, чтобы не повредить запрессованные в нее исправные диоды. Устанавливают новый диод на прессе М.1034 (рис. 220), пользуясь (не допускается запрессовка ударами молотка) опорной пластиной держателя диода А.76032 приспособлением А.76028 опорой А.76031.  [c.257]

При выполнении этой операции ось диода должна обязательно совпадать с осью отверстия приспособление А.76028, используемое для установки выпрямительного диода, должно оказывать свое давление на наружную поверхность корпуса диода, как показано на рис. 221.  [c. 257]

К бесконтактным элементам цепей управления автоматических катодных станций и усиленных электродренажей относят кремниевые и германиевые выпрямительные диоды малой мощности, транзисторы, магнитные усилители управления, а также схемы транзисторных и комбинированных магнитно-транзисторных усилителей предварительных каскадов усиления указанных устройств.  [c.56]


В соответствии с ГОСТ 10862—64 полупроводниковым приборам присваивают обозначение из четырех элементов. Первый элемент (буква или цифра) — это исходный материал Г или 1 — германий, К или 2 — кремний. Второй элемент (буква) указывает класс или группу приборов Д — универсальные и выпрямительные диоды, С — стабилитроны, Т — транзисторы, И — туннельные диоды и т. д. Третий элемент обозначения представляет собой число, которое расшифровывается как назначение или электрические свойства прибора. Так, диоды низкой частоты выпрямительные обозначают номерами 102—399, универсальные диоды — 401—499 стабилитроны средней мощности при напряжении стабилизации 1—9,9 s имеют номера 401—499, а при напряжении стабилизации 10—  [c. 56]

Принцип работы диодов, применяемых в цепях управления защитных установок, не отличается от принципа. действия силовых полупроводниковых вентилей. В настоящее время выпускается большое количество выпрямительных диодов на различные величины выпрямительного тока, обратного напряжения и другие параметры. В табл. 7 приведены основные параметры выпрямительных диодов, наиболее часто используемых во вспомогательных цепях противокоррозионных устройств.  [c.57]

Снятие вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов ведется по методике, изложенной в 1 настоящей главы для силовых вентилей.  [c.58]

Общеизвестно, что наиболее слабым местом генератора постоянного тока является щеточно-коллекторный узел. Большое количество неисправностей происходит из-за нарушения работоспособности этого узла. Это обстоятельство является причиной стремления заменить автомобильный генератор постоянного тока генератором переменного тока, не имеющим коллектора. Генератор переменного тока, работающий параллельно с аккумуляторной батареей, можно устанавливать только в комплекте с выпрямителем. Первые отечественные генераторы переменного тока для автобусов снабжались селеновыми выпрямителями. Большие габариты селеновых выпрямителей создавали трудности при их размещении на автомобиле. Кроме того, селеновые выпрямители подвержены старению, имеют низкую температурную стойкость и ряд других недостатков. Поэтому генераторы с селеновыми выпрямителями не нашли широкого применения на автомобилях. Развитие техники полупроводников позволило создать кремниевые выпрямительные диоды, характеризующиеся малыми габаритами, высокой температурной стойкостью, стабильностью электрических характеристик и рядом других преимуществ. Малые габариты кремниевых диодов позволяли встроить их в генератор. Появление кремниевых диодов создало предпосылки для широкого внедрения генераторов переменного тока. На подавляющем большинстве изготовляющихся в настоящее время отечественных автомобилей устанавливаются генераторы переменного тока.  [c.112]

Работа выпрямительных диодов основана на использовании свойств некоторых веществ (закись меди, селен, германий, кремний) пропускать ток только в одном направлении. Вольт-ампер-ная характеристика (рис. 5.1) полупроводниковых диодов резко несимметрична. При приложении к диоду напряжения в прямом направлении протекает ток больших значений. Если приложить напряжение в обратном направлении, ток практически не протекает.  [c.176]

Ток групповых поляризованных протекторов с одним выпрямительным диодом (рис. 10.4,а) вычисляется по формуле  [c.138]

Зазор регулируется перемещением держателя верхнего контакта, Р случае выхода из строя полупроводниковых выпрямительных диодов их заменяют.  [c.172]

Основные характеристики германиевых плоскостных выпрямительных диодов  [c.330]

Не пускайте двигатель, если клемма плюс генератора отсоединена от схемы электрооборудования, так как при этом на выпрямительные диоды будет поступать повышенное, опасное для них напряжение.  [c.280]


При работе двигателя (амперметр не показывает тока зарядки) не загорается контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи. Причин этому может быть несколько. Основные из них (рис. 74) обрыв цепи контрольной лампы 6 заряда аккумуляторной батареи или перегорание ее нити накала, обрыв соединения между аккумуляторной батареей 9 и выводом 30/1 включателя зажигания 2, повышенный износ или окисление контактов включателя зажигания вывода 30/1 и штекера 15 , возможно повреждение реле указателя зарядки 5 или неисправности регулятора напряжения 8 и генератора 7 (короткое замыкание одного или больше отрицательных выпрямительных диодов генератора или замы-  [c.208]

Однако более удобной является схема, изображенная на рис. 26. На этой схеме первичная обмотка Wi имеет два дополнительных отвода, которые через диоды Дъ и Д подключены к контактам замыкателя стартера. Средняя точка первичной обмотки подключена к плюсу источника питания также через диод (Де). Замыкание контактов стартера в момент пуска двигателя увеличивает коэффициент трансформации, компенсируя тем самым падение напряжение аккумулятора. Однако при этом следует иметь в виду, что снижение напряжения аккумулятора под нагрузкой стартера не является постоянной величиной и зависит от состояния аккумулятора, температуры двигателя, вязкости масла в картере и ряда других причин. Поэтому если отводы первичной обмотки сделаны в расчете на большое снижение напряжения питания при пуске двигателя, а фактически оно оказывается меньше (хороший аккумулятор, прогретый двигатель и т. п.), вторичное напряжение, развиваемое преобразователем, может оказаться излишне высоким и может произойти пробой накопительного конденсатора или выпрямительных диодов. Поэтому их следует выбирать с запасом по пробивному на-  [c.41]

Системы с импульсным накоплением позволяют простыми средствами стабилизировать напряжение заряда накопительного конденсатора, т. е. сделать его независящим от изменений напряжения питания и других дестабилизирующих факторов. Однако при малой пусковой частоте вращения вала двигателя в этих системах вследствие [величения времени паузы накопительный конденсатор к моменту искрообразования успевает несколько разрядиться, и напряжение искрообразования уменьшается. Это налагает жесткие требования на значения токов утечки в элементах вторичной цепи — тиристоре, накопительном конденсаторе, выпрямительном диоде — и является недостатком систем с импульсным накоплением.  [c.9]

ПОД действием электронной бомбардировки происходит распыление аморфной составляющей материала анода и высвобождение на его поверхности пластинок графита. Материал, напыляемый из этих пластинок на катод, на фотографии наблюдается в виде светлых пятен. При увеличении дозы электронной бомбардировки (рис. 4.19в) происходит увеличение количества переносимого на катод материала и более равномерное распределение его по рабочей поверхности. Соответственно увеличивается шероховатость поверхности анода. В конечном итоге (при дозе электронной бомбардировки >20мА ч) происходит образование одинаковых по виду (рис. 4.19г) структур на рабочих поверхностях катода и анода, характеризующихся большим количеством микровыступов. При этом на поверхности анода наблюдаются отдельные шарообразные образования со средним радиусом закругления около 2 мкм, связанные с сублимацией графита при выделении во время электронной бомбардировки большой локальной мощности. Структуры поверхностей анода и катода свидетельствуют о существовании при определенных режимах токоотбора состояния динамического равновесия для процесса переноса материала с анода на катод и наоборот. В результате анод по структуре своей рабочей поверхности становится похожим на катод и при перемене полярности питающего напряжения работает как автокатод. Следовательно, конструкция автоэлектронного прибора с электродами из одинакового материала неприменима для выпрямительных диодов, но вполне может быть пригодной для других типов приборов, например электронно-лучевых. Основное направление для устранения вышеуказанных явлений — это улучшение теплоотвода, охлаждение электродов (особенно анода), отделение электродов друг от друга, например, сеткой и т. д.  [c.196]

Различие в площадях верхнего и нижнего металлических контакто приводит к неоднородному распределению плотности рабочего тою через выпрямительный диод в прямом направлении (в режиме инжек-ции), так как наибольшая плотность рабочего тока наблюдается у кра) верхнего электрода, имеющего меньшие геометрические размеры, поэтому электротепловая неустойчивость (электротепловая деградация) значительно больше у края верхнего электрода, чем у нижнего при приложе НИИ к структуре диода прямого напряжения  [c.163]

Для изготовления непланарного выпрямительного диода с замкнутыл в виде кольца /(- -переходом или барьером Шоттки требуется двухслой ная структура, но в виде полого цилиндра. Технологии изготовление таких структур на поверхности цилиндра пока не существует.  [c.181]

В Московском институте стали и сплавов работы по направлению Непланарная электроника проводятся с 1999 года. За это время совместно с АО Элекс (г. Александров) и Томилинским электронным заводом удалось решить некоторые задачи и отработать элементы промышленной технологии производства первых непланарных выпрямительных диодов с барьером Шотгки.  [c.184]

Снятие поврежденных отрицательных выпрямительных диодов. Вьшрессовку поврежденных выпрямительных диодов выполняют при помощи ручного пресса модели М.1034 (рис. 219) с прилагаемыми опорной пластиной 3 (А.76032), пуансоном 1 (А.76027) и опорой 2 (А.76029).  [c.256]

Выпрямительные диоды надежно работают во всем диапазоне возможных для устройств противокоррозионной защиты температур. Диоды, как правило, соединяют с другими элементами схем управления пайкой. Необходимо особенно тщательно следить за тем, чтобы не перегреть диод. Время пайки для большинства диодов не должно превышать 3 сек, место пайки выбирают не ближе 12 мм от корпуса диода. Вывод диода изгибают на расстоянии не менее 3 мм от корпуса. При монтаже диода в схемах не рекомендуется прикладьщать к нему больших усилий.  [c.58]



Диоды выпрямительные, выпрямительный мост кц405, замена диодного моста


Выпрямительные диоды используются в блоках питания для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Этот процесс называется выпрямлением, а участок схемы, где происходит выпрямление, называется выпрямителем. Они так же могут использоваться и в других частях схемы, где необходимо пропустить большой ток через диод.

Все выпрямительные диоды сделаны, как правило, из кремния и поэтому имеют падение напряжения в районе 0.7 В. В таблице показаны максимальный ток и максимальное обратное напряжение для некоторых популярных импортных выпрямительных диодов. Диод 1N4001 является подходящим для большинства низковольтных электрических схем с током до 1 А.

Выпрямительный мост

Диодный мост кц405

Выпрямительный мост — один из способов соединить диоды для того, чтобы сделать выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный. Такие мосты существуют и в отдельных корпусах, в которых содержится 4 диода, соединённые в выпрямительный мост. Эти мосты имеют свои ограничения по максимальному току и напряжению, как и любой отдельный диод. Они имеют 4 вывода: два из которых для подключения переменного напряжения, обозначенные знаком ; и два вывода для выхода постоянного тока, обозначенные знаками + и . На фото слева показан такой отечественный диодный мост кц405

Замена диодного моста

Замена диодного моста может понадобиться при выходе его из строя. Бывает так, что нет возможности найти такой же мост. Тогда такой мост можно спаять из отдельных диодов. При замене диодного моста надо знать его характеристики: напряжение диодного моста и ток. При самостоятельном спаивании диодов в мост расчёт максимального тока и напряжения производится из расчёта двух, последовательно соединённых диодов. К примеру, пусть каждый диод выдерживает ток в 1 ампер и обратное напряжение в 100 В. Таким образом можно сказать, что мост будет рассчитан на ток в 1 ампер и максимальное обратное напряжение 200 вольт.

На рисунке показано, как работает такой мост. Обратите внимание, как альтернативные пары диодов по очереди проводят ток. Т.е. ток всегда течёт через два диода, а на другие два в этот момент воздействует обратное напряжение.


Что такое выпрямительный диод? Базовый обзор

ⅠВведение

Диоды являются распространенными полупроводниковыми устройствами. Выпрямительный диод, двухпроводный полупроводник, обеспечивает протекание тока только в одном направлении. Как правило, диод с PN-переходом создается путем сплавления полупроводниковых материалов n-типа и p-типа. Анод — это сторона P-типа, а катод — сторона n-типа. Многие различные типы диодов широко используются в различных приложениях. Выпрямительные диоды являются важнейшим компонентом источников питания, поскольку они преобразуют переменное напряжение в постоянное.Стабилитроны используются для регулирования напряжения и предотвращения нежелательных изменений в источниках постоянного тока в цепи.

 

Каталог

 

 

Ⅱ Что такое выпрямитель ?

Выпрямитель преобразует переменный ток (AC), регулярно меняющий направление, в постоянный ток (DC), который течет только в одном направлении. Инвертор выполняет обратную операцию.

Выпрямители применяются для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).В настоящее время используются два типа выпрямителей. Мостовой выпрямитель является одним из наиболее распространенных типов выпрямителей. Он вырабатывает электричество и преобразует его из постоянного тока в постоянный ток. Ниже приведены другие типы выпрямителей:

Однофазные выпрямители

  • Выпрямители трехфазные
  • Однополупериодные выпрямители
  • Двухполупериодные выпрямители
  • Управляемые выпрямители
  • Неуправляемые выпрямители
  • Выпрямители со средним отводом

 

 

Что такое выпрямитель? (от переменного тока к постоянному): Основы электроники 7

 

 

Описание видео диода выпрямителя : В этом видео объясняется, что такое выпрямитель и некоторые основные схемы.

 

Ⅳ Что такое выпрямительный диод?

Выпрямительный диод — это полупроводниковый диод, который используется в выпрямительном мосту для преобразования переменного тока (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). В цифровой электронике огромное значение имеет использование выпрямительного диода через барьер Шоттки. Этот диод может контролировать токи в диапазоне от мА до нескольких кА и напряжения в диапазоне от нескольких кВ до нескольких кВ.

Диоды выпрямителя

могут быть изготовлены из кремния и способны выдерживать большие значения электрического тока.Это малоизвестные диоды, но они до сих пор используются в полупроводниковых диодах на основе германия или арсенида галлия. Диоды Ge имеют более низкое допустимое обратное напряжение, а также более низкую допустимую температуру перехода. Преимущество Ge-диода по сравнению с Si-диодом заключается в том, что он создает более низкое значение порогового напряжения при работе в прямом смещении.

В выпрямительном диоде есть два типа технических параметров: допустимые предельные параметры и характеристические параметры. Ниже показан символ выпрямительного диода со стрелкой, указывающей направление обычного тока.

 

 

Рисунок 1: Символ выпрямительного диода

 

 

Ⅴ В чем разница между диодом и выпрямителем?

Выпрямитель применяется для преобразования переменного тока, тогда как диод считается переключающим устройством. Между ними есть и другие различия, например:

.
  • Когда диод смещен в прямом направлении, он пропускает ток. Диод предотвращает обратное протекание тока. Напротив, выпрямитель состоит из трансформатора, диода и схемы фильтра.Все они работают вместе, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный.
  • Токопропускная способность диодов низкая, а положение в выпрямителях высокое.
  • Примерами являются стабилитроны
  • , фотодиоды и другие типы диодов. Выпрямители делятся на два типа: однофазные и трехфазные. Двухполупериодные выпрямители и двухполупериодные выпрямители являются подкатегориями однофазных выпрямителей.
  • Выпрямители используются в компьютерах, а диоды — в переключателях и ограничителях.
  • Первоначально диоды назывались вентильными. Чаще всего они сделаны из германия или кремния.

 

Ⅵ Технические параметры

Кремний является наиболее часто используемым материалом для выпрямительных диодов (полупроводниковый кристалл). Они могут проводить большое количество электрического тока, что является их основной характеристикой. Существуют также менее распространенные, но все еще используемые полупроводниковые диоды на основе германия или арсенида галлия. Германиевые диоды имеют значительно более низкое допустимое обратное напряжение и гораздо более низкую допустимую температуру перехода (Tj = 75°C против Tj = 150°C для кремниевых диодов).Единственное преимущество германиевых диодов перед кремниевыми заключается в том, что они имеют более низкое значение порогового напряжения при работе в прямом смещении (VF(I0) = 0,3·0,5 В для германиевых и 0,7·1,4 В для кремниевых диодов).

 

Технические параметры выпрямительного диода разделим на две группы (они же относятся и к другим полупроводниковым диодам):

  • допустимые предельные параметры,
  • характеристические параметры.
  1. VF – прямое напряжение, определяемое током прямой ПЧ
  2. IR – Обратный ток при работе VRWM с пиковым обратным напряжением.
  3. IFN — Максимальный средний ток или номинальный ток диода при прямом смещении.
  4. Пиковая, повторяемая проводимость диода (IFRM)
  5. Пиковая неповторяемая проводимость тока (IFSM)
  6. VRWM расшифровывается как Peak, Reverse Voltage Operation.
  7. VRRM означает пиковое, повторяющееся обратное напряжение.
  8. VRSM означает пиковое неповторяющееся обратное напряжение.
  9. PTOT – Суммарное значение мощности, рассеиваемой электронным компонентом.
  10. Tj — максимальная температура перехода в диоде Rth — тепловое сопротивление ниже рабочих условий

 

Ⅶ Выпрямительный диод – вольтамперные характеристики

На рисунке ниже показан выпрямительный диод. ВАХ:

Рисунок 2: Вольт-амперные характеристики выпрямительного диода

 

 

 

Ⅷ Области применения

Выпрямительные диоды имеют широкий спектр применения.Вот несколько примеров распространенных применений диодов:

  • Выпрямление напряжения, например преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока
  • Изоляция сигнала от питания
  • Опорное напряжение
  • Изменение размера сигнала
  • Смешивание сигналов
  • Сигналы обнаружения
  • Система освещения
  • Диоды для лазеров

 

Ⅸ Работа диодной цепи выпрямителя

Материалы как n-типа, так и p-типа химически объединяются с помощью специальной технологии изготовления для образования p-n перехода.Поскольку этот PN-переход имеет две клеммы, которые можно рассматривать как электроды, его называют «ДИОДОМ» (диодом). Смещение происходит, когда внешнее напряжение питания постоянного тока подается на любое электронное устройство через его клеммы.

Несмещенный выпрямительный диод

В случае отсутствия напряжения выпрямительный диод называется несмещенным диодом. Сторона N будет генерировать наибольшее количество электронов и очень мало дырок (из-за теплового возбуждения), напротив, сторона P будет иметь большинство носителей заряда дырки и очень мало электронов.Свободные электроны с N-стороны диффундируют (распространяются) на P-сторону и рекомбинируют в дырках, в результате чего образуются +ve неподвижных (неподвижных) ионов на N-стороне и -ve неподвижных ионов на P-стороне диода.

 

TНеподвижный возле края соединения на стороне n-типа. Точно так же неподвижные ионы вблизи края перехода на стороне р-типа. В результате на стыке будет скапливаться большое количество положительных и отрицательных ионов. Эта новообразованная область известна как область истощения.

Статическое электрическое поле, известное как барьерный потенциал, создается на PN-переходе диода в этой области.

Предотвращает дальнейшую миграцию дырок и электронов через переход.

 

Смещение вперед

 

Диод обратного смещения

Неосновные носители в полупроводниках p-типа и n-типа в основном представляют собой термически генерируемые электроны/дырки.

Теперь, если обратное напряжение, приложенное к диоду, постоянно увеличивается, обедненный слой разрушится после достижения определенного напряжения, вызывая протекание через диод большого обратного тока.

Это называется умножением несущих и приводит к значительному увеличению тока через p-n переход. Лавинный прорыв — это название, данное связанному явлению.

 

 

Диод обратного смещения

 

 

 

Ⅹ Как проверить выпрямительный диод?

Полярность выпрямительного диода можно определить с помощью самых простых мультиметров (где анод и где катод).Есть как минимум три способа сделать это, но я покажу вам два самых простых:

 

Использование омметра (диапазон 2 кОм):

 

В режиме прямого смещения омметр будет отображать оценочное значение прямого напряжения диода, близкое к 0,07. При обратном смещении омметр покажет «1», что указывает на чрезвычайно высокое сопротивление.

Функция проверки диодов даст тот же результат, что и ранее упомянутый метод.

 

 

Прямое смещение: омметр покажет приблизительное значение прямого напряжения диода (около 0,7 В)

 

 

Обратное смещение: омметр показывает «1», что указывает на чрезвычайно высокое сопротивление (электрический клапан закрыт)

 

 

Функция «проверка диодов» даст тот же результат, что и метод, описанный выше.

 

Использование функции измерения напряжения постоянного тока:

 

Мультиметр покажет, что падение напряжения на кремниевом диоде при прямом смещении составляет 0,7В.

Мультиметр с обратным смещением используется для определения расчетного значения полного напряжения питания.

 

 

Прямое смещение: для кремниевых диодов на мультиметре должно быть видно падение напряжения около 0,7%.

 

 

Обратное смещение

 

Обратное смещение: мультиметр покажет приблизительное значение полного напряжения питания (Примечание: в этом примере диод вставляется в противоположном направлении, как в предыдущем примере.На самом деле я бы поменял полярность блока питания, потому что вы не можете размонтировать припаянный компонент «руками», если вы его не отпаяете. Конечно, мы не хотим подвергать опасности хорошо работающий компонент. Цель этого примера — показать, почему вы должны позаботиться о размещении компонентов на вашей печатной плате или макетной плате.)

 

Ⅺ Часто задаваемые вопросы

1. Как работает выпрямительный диод?

Выпрямитель представляет собой устройство, которое преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) посредством с использованием одного или нескольких контактных диодов …. Проще говоря, диод пропускает ток только в одном направлении. Это уникальное свойство диода позволяет ему действовать как выпрямитель, преобразовывая переменный ток в источник постоянного тока.

2. Для чего используется выпрямитель?

По сути, выпрямитель представляет собой электрическое устройство , используемое для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), позволяя току течь через устройство только в одном направлении.  Диоды работают как односторонние клапаны в выпрямителе, чтобы поддерживать этот поток тока.

3. Почему диод можно использовать в качестве выпрямителя?

Идеальный диод с p-n переходом имеет нулевое сопротивление в прямом направлении и бесконечное сопротивление в обратном направлении . Это можно использовать для устранения отрицательных циклов в форме сигнала напряжения переменного тока и разрешения только положительных циклов. Этот процесс называется выпрямлением и полезен во многих приложениях, таких как преобразование переменного тока в постоянный.

4. Что такое выпрямитель и его виды?

Выпрямители

используются в различных устройствах и могут применяться для модификации сетевых систем…. В целом выпрямители можно разделить на два типа — однофазные и трехфазные . Пройдя еще один уровень, их можно разделить на полуволновые, двухполупериодные и мостовые выпрямители.

5. Какой выпрямитель наиболее широко используется?

Широко используемым выпрямителем является трехфазный 6-импульсный диодный мостовой выпрямитель. Его основное использование — передний конец привода двигателя низкого напряжения. Конфигурация схемы однофазного неуправляемого двухполупериодного мостового выпрямителя (четыре диода, расположенные в мостовой схеме) является наиболее широко используемой конфигурацией выпрямителя на сегодняшний день.

6. Какие три типа выпрямителей существуют?

Различные типы выпрямителей

Однофазные и трехфазные выпрямители.

Полупериодные и двухполупериодные выпрямители.

Мостовые выпрямители.

Неуправляемые и управляемые выпрямители.

Для чего нужен выпрямитель? – Rampfesthudson.com

Для чего нужен выпрямитель?

По сути, выпрямитель представляет собой электрическое устройство, используемое для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), позволяя току проходить через устройство только в одном направлении.Диоды работают как односторонние клапаны в выпрямителе, чтобы поддерживать этот поток тока.

Что такое выпрямительный диод?

Выпрямитель представляет собой особый тип диода, который преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Это важный процесс, поскольку переменный ток может периодически менять направление, в то время как постоянный ток постоянно течет в одном направлении, что упрощает управление.

Какой из следующих выпрямителей больше не используется?

Вакуумные диодные выпрямители больше не используются и заменены полупроводниковыми диодными выпрямителями.Мы обсудим изучение полупроводниковых диодов в качестве выпрямителей.

Для чего нужен выпрямитель на мотоцикле?

Что такое регулятор/выпрямитель. Регулятор выпрямительного напряжения для мотоцикла дает вашему мотоциклу электрический ток, необходимый для удовлетворения спроса, при правильном напряжении. Мотоциклы обычно оснащены генераторами переменного тока с постоянными магнитами.

Каков принцип работы выпрямителя?

Принцип: Диод-переходник имеет низкое сопротивление току в одном направлении (при прямом смещении) и высокое сопротивление в другом направлении (при обратном смещении).Таким образом, диод действует как выпрямитель.

Где используются выпрямители?

приложений. Основное применение выпрямителей — получение мощности постоянного тока из источника переменного тока (преобразователь переменного тока в постоянный). Выпрямители используются внутри блоков питания практически всего электронного оборудования. Источники питания переменного/постоянного тока можно условно разделить на линейные источники питания и импульсные источники питания.

Где используются выпрямительные диоды?

Выпрямительные диоды

используются в источниках питания для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Этот процесс называется выпрямлением.Они также используются в других местах в цепях, где через диод должен проходить большой ток.

Каково назначение твердотельных выпрямителей?

Работа выпрямителя заключается в преобразовании сигналов переменного тока в постоянный. Это происходит в диоде. Диод может быть в трубке, а может быть силиконовым (твердотельным) диодом. Твердотельные выпрямители не имеют внутреннего сопротивления, что для аудио целей дает более резкую и четкую характеристику усилителя, чем у лампового выпрямителя.

Как работают выпрямители?

Выпрямитель представляет собой устройство, которое преобразует колебательный двунаправленный переменный ток (AC) в однонаправленный постоянный ток (DC).Простейшие выпрямители, называемые однополупериодными выпрямителями, работают, исключая одну сторону переменного тока, тем самым пропуская ток только в одном направлении.

Что делает блок CDI на мотоцикле?

По сути, коробка CDI управляет системой зажигания мотоцикла, запуская процесс зажигания и сгорания. Импульс напряжения от аккумуляторной батареи мотоцикла проходит через коробку CDI, чтобы зажечь свечу зажигания. Помимо коробки CDI, к другим компонентам современных систем зажигания относятся: Аккумулятор.

Каковы важные характеристики схемы выпрямителя?

Выпрямитель представляет собой цепь, которая преобразует входную мощность переменного тока (AC) в выходную мощность постоянного тока (DC). Однополупериодный выпрямитель — это схема, которая позволяет подавать на нагрузку только один полупериод формы волны переменного напряжения, что приводит к одной неизменной полярности на ней.

Что такое выпрямитель общего назначения? – JanetPanic.com

Что такое выпрямитель общего назначения?

Выпрямитель общего назначения

позволяет электрическому току течь только в одном направлении и в основном используется для работы источника питания.Выпрямительные диоды могут выдерживать более высокий ток, чем обычные диоды, и обычно используются для преобразования переменного тока в постоянный.

Как работает обычный выпрямительный диод?

Таким образом, выпрямительный диод позволяет протекать электрическому току только в одном направлении, используемом для работы источника питания. Эти диоды могут выдерживать максимальный поток тока по сравнению с обычными диодами. Эти диоды обычно используются для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).

В чем разница между выпрямителем и диодом?

В чем разница между диодом и выпрямителем? Диод является переключающим устройством, а выпрямитель обычно используется для преобразования переменного напряжения в постоянное. Диод блокирует обратный ток. Выпрямитель, с другой стороны, состоит из трансформатора, диода и схемы фильтра.

Как выбрать выпрямительный диод?

При этом три соображения по поводу диодов для выпрямительных цепей следующие:

  1. 1) Включите напряжение.Типичное напряжение включения или прямое напряжение кремниевого диода составляет 0,7 В, а германиевого диода — около 0,2–0,3 В.
  2. 2) Номинальный ток диода.
  3. 3) Пиковое обратное напряжение.

Что делает диод общего назначения?

Диоды общего назначения представляют собой электронные компоненты с двумя выводами, которые позволяют току течь только в одном направлении, от анода (+) к катоду. Эти простые полупроводники представляют собой PN-переходы с положительной или P-областью с положительными ионами и отрицательной или N-областью с отрицательными электронами.

Для чего нужен диод?

Диод — это полупроводниковый прибор, который действует как односторонний переключатель тока. Он позволяет току легко течь в одном направлении, но сильно ограничивает ток в противоположном направлении.

Как диод выпрямляет переменный ток?

Однополупериодный выпрямитель Когда переменное напряжение положительное на катодной стороне диода, диод пропускает ток на выход. Но когда переменный ток меняет направление и становится отрицательным на катодной стороне диода, диод блокирует ток, так что на выходе не появляется напряжение.

Что вы подразумеваете под выпрямителем?

выпрямитель, устройство, преобразующее переменный электрический ток в постоянный. Выпрямление или преобразование переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) упоминается в… Диоды используются в однополупериодных и двухполупериодных цепях.

Какие параметры следует учитывать при выборе выпрямительного диода?

Далее, при выборе или замене сигнального диода необходимо учитывать три основных параметра:

  • Номинальное обратное напряжение.
  • Номинал прямого тока.
  • Рейтинг рассеяния мощности в прямом направлении.

Какой выпрямитель лучше?

В выпрямителях с отводом от середины пиковое обратное напряжение, приходящее на каждый диод, в два раза превышает максимальное напряжение на половине вторичной обмотки. Коэффициент использования трансформатора больше в мостовом выпрямителе по сравнению с двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом, что делает его более выгодным.

Описание схемы однополупериодного выпрямителя

: работа, параметры и применение

Введение

Схема однополупериодного выпрямителя — это обычная схема, в которой для выполнения выпрямления используются характеристики однонаправленной проводимости диодов, а метод выпрямления, который удаляет половину периода и оставляет половину периода, называется однополупериодным выпрямлением.Функция его заключается в преобразовании переменного тока в постоянный, то есть выпрямлении.

Описание однополупериодного выпрямителя

Каталог

I Принцип работы и принципиальная схема однополупериодного выпрямителя

1.1 Введение в схему однополупериодного выпрямителя

Электропитание (сеть переменного тока) должно пройти через четыре процесса преобразования напряжения: выпрямление, фильтрация и стабилизация, чтобы стать стабильной мощностью постоянного тока.

 

Используя однонаправленную проводимость диода, процесс преобразования переменного тока промышленной частоты, величина и направление которого меняются со временем, в однонаправленный пульсирующий постоянный ток, называется выпрямлением.После однополупериодного выпрямления, поскольку половина мощности переменного тока отбрасывается, выходное напряжение составляет примерно половину исходного напряжения. Например, на вход подается напряжение 24 В переменного тока. После однополупериодного выпрямления выходное постоянное напряжение составляет около 12 В.

 

Иногда трансформатор, схема выпрямителя и схема фильтра вместе называются выпрямителем.

 

Однополупериодное выпрямление : Вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, а выпрямительный диод подключен последовательно, что является однополупериодным выпрямлением.Используя однонаправленную проводимость диода, только половина цикла имеет ток, протекающий через нагрузку, а другая половина цикла блокируется диодом без тока. В этой цепи через трансформатор протекает составляющая постоянного тока, что снижает КПД трансформатора; пульсирующая составляющая выпрямленного тока слишком велика, а требования к схеме фильтра высокие. Подходит только для цепей выпрямителя малого тока.

Рис.1.Схема однополупериодного выпрямителя

1.2 Как работает схема однополупериодного выпрямителя

Давайте посмотрим, как диод выпрямляется, по схеме формы волны на рисунке ниже.

Рис.2. Полупериодный выпрямленный сигнал

 

Вторичное напряжение трансформатора e2 представляет собой синусоидальное напряжение, направление и величина которого меняются со временем. Его форма сигнала показана на рисунке 5-2(a). Во времени между 0 и K e2 является положительным полупериодом, то есть верхний конец трансформатора положительный, а нижний конец отрицательный.В это время диод включается положительным напряжением, и через него к сопротивлению нагрузки Rfz добавляется e2. В пределах π~2π e2 является отрицательным полупериодом, нижний конец вторичной обмотки трансформатора положительный, а верхний конец отрицательный.

 

В это время D несет обратное напряжение и не проводит, а на Rfz напряжения нет. Во время π~2π повторите процесс 0~π; время, а во время 3π~4π повторите процесс времени π~2π. Повторяя таким образом, отрицательный полупериод переменного тока «отрезается», и через Rfz проходит только положительный полупериод, а на Rfz получается единственное направленное вправо (верхнее положительное и нижнее отрицательное) напряжение, как показано на рисунке ( б).Цель выпрямления, однако напряжение нагрузки Usc и величина тока нагрузки также изменяются со временем, поэтому его обычно называют пульсирующим постоянным током.

 

Этот метод выпрямления, который удаляет полупериод и нижнюю половину диаграммы, называется выпрямлением полуволны. Нетрудно заметить, что теория однополупериодного выпрямления осуществляется за счет «жертвования» половиной переменного тока в обмен на эффект выпрямления, а коэффициент использования тока очень низок (расчет показывает, что среднее значение полупериода -волновое напряжение, полученное при выпрямлении во всем цикле, то есть на нагрузке Напряжение постоянного тока Usc =0.45e2), поэтому обычно используется в высоковольтных и слаботочных устройствах, но редко используется в обычных радиоустройствах.

1.3 Форма волны

Рис.3. Схема однополупериодного выпрямителя

В отрицательный полупериод u2 (ωt =π~2π) диод D отключается из-за подачи обратного напряжения, ток на RL не течет, а напряжение на RL равно uL=0. Выпрямленную форму волны можно нарисовать, как показано на рисунке.

 

Видно, что из-за эффекта однонаправленной проводимости диода ток, протекающий через сопротивление нагрузки, представляет собой пульсирующий ток, а напряжение также представляет собой однонаправленное пульсирующее напряжение, а среднее значение напряжения (выходная составляющая постоянного тока)

Средний ток, протекающий через нагрузку, равен

 

Средний ток, протекающий через диод D (т.е. прямой ток), равен

Наибольшее обратное напряжение, приложенное к диоду, равно

1.4 Особенности и применение

Схема однополупериодного выпрямителя проста, состоит из нескольких компонентов, но выходное напряжение имеет малую постоянную составляющую (только полволны), большие пульсации и низкую эффективность выпрямления. Он подходит только для случаев с небольшим выходным током, большой допустимой пульсацией и низкими требованиями.

II Параметры

2.1 Обратное пиковое напряжение (PIV) диода мостового выпрямителя

(1) В положительном полупериоде ток начинается с верхнего конца Vs1 и течет обратно к нижнему концу Vs1 (центр tap) после D1 для потребления нагрузки.На D1 подается прямое напряжение Vs1 (МАКС.). Выходное напряжение постоянного тока примерно равно 0,45 Vs1 (полупериодное выпрямление).

 

(2) В отрицательном полупериоде ток начинается с нижнего конца Vs2 и течет обратно к верхнему концу Vs2 (центральный отвод) после D2 для потребления нагрузки. На D2 подается положительное напряжение Vs2 (МАКС.). Выходное напряжение постоянного тока примерно равно 0,45 Vs2 (полупериодное выпрямление).

 

(3) Для полного цикла выхода постоянного тока Vs положительный полупериод обеспечивается Vs1, а отрицательный полупериод обеспечивается Vs2.Два однополупериодных выпрямителя накладываются друг на друга для достижения эффекта двухполупериодного выпрямления. Окончательный выход постоянного тока = 0,9 раза Vs.

 

(4) Обратите внимание на отметку на конце вторичной симметричной обмотки с таким же названием. Предполагая, что отмеченная точка положительна, тогда мы смотрим на Vs1 и Vs2, они похожи на две сухие батареи, соединенные последовательно, объединенные в источник питания большего напряжения, этот источник питания в два раза превышает напряжение одиночной сухой батареи. В положительном полупериоде обратное напряжение D2 равно Vs1+Vs2, а обратное напряжение D1 во время отрицательного полупериода также равно Vs1+Vs2.Поскольку материал диода вызывает падение напряжения, напряжение, приложенное к диоду после устранения этого падения напряжения в расчетах, является значением обратного напряжения диода. Итак, здесь PIV=VR(max)=2Vs(max)-Vr.

2.2 Функции и параметры силового диода

Принцип работы PN-перехода и силового диода

Основная структура и принцип работы такие же, как у диода в информационной электронной схеме. Он состоит из PN-перехода большей площади, выводов на обоих концах и корпуса.С точки зрения внешнего вида, в основном существует два типа упаковок: болтовые и плоские.

 

Обратный пробой соединения PN (две формы)

(1) Лавинный обвал

(2) Пробой Зенера

(3) Оба могут привести к тепловому пробою

 

Емкостное влияние PN-перехода

(1) Величина заряда PN-перехода изменяется в зависимости от приложенного напряжения, создавая эффект емкости, который называется емкостью перехода CJ, также называемой дифференциальной емкостью.

(2) Емкость перехода делится на барьерную емкость CB и диффузионную емкость CD в зависимости от механизма и функции ее генерации.

(3) Емкость влияет на рабочую частоту PN-перехода, особенно на состояние высокоскоростного переключения.

 

Прямой средний ток IF (AV)

Номинальный ток: среднее значение максимального синусоидального полуволнового тока промышленной частоты, допустимого для протекания при указанной температуре корпуса (называемой температурой корпуса, выраженной в TC) и условиях рассеивания тепла

 

Средний прямой ток определяется в соответствии с нагревательным эффектом тока, поэтому номинальный ток следует выбирать по принципу равнодействующего значения при его использовании, и следует оставлять определенный запас.

 

Отношение преобразования:

При использовании в высокочастотных приложениях тепло, вызванное потерями переключения, часто нельзя игнорировать.

 

Когда используется силовой диод с большим обратным током утечки, эффект нагрева, вызванный его потерей в закрытом состоянии, немалый.

 

Однако в реальной схеме преобразователя ток, протекающий через устройство, не может быть точно синусоидальным током полуволны.Поэтому при проектировании схемы и выборе устройства действующее значение тока в реальной цепи должно быть равно действующему значению полуволны синусоиды. В принципе номинальный ток устройства рассчитывается путем преобразования его в среднее значение.

 

Удельная форма синусоидальной полуволны тока промышленной частоты за один цикл показана на рисунке ниже:

Рис.4. Форма волны полуволны синусоидального тока удельной частоты мощности

Выражение этого сигнала за один цикл:

Рис.5.Выражение

Перепад давления в прямом направлении UF

Относится к падению прямого напряжения, соответствующему заданному установившемуся прямому току силового диода при заданной температуре.

Иногда в таблице параметров также указывается максимальное мгновенное падение прямого напряжения устройства при протекании определенного переходного прямого тока при заданной температуре.

 

Повторяющееся пиковое обратное напряжение URRM

Относится к максимальному пиковому обратному напряжению, которое может неоднократно прикладываться к силовому диоду.

Обычно 2/3 его напряжения лавинного пробоя UB.

При использовании его часто выбирают в соответствии с удвоенным максимальным обратным пиковым напряжением, которое может выдержать силовой диод в цепи.

 

Максимальная рабочая температура перехода TJM

Температура перехода относится к средней температуре PN перехода кристалла, выраженной в ТДж

Максимальная рабочая температура перехода относится к самой высокой средней температуре, которую PN-переход может выдержать без повреждения

TJM обычно находится в диапазоне 125~175ºC

 

Время обратного восстановления trr

trr=td+tf, в процессе выключения ток падает до 0 для восстановления времени блокировки срабатывания.

 

Пусковой ток IFSM

Относится к максимальному длительному сверхтоку одного или нескольких циклов промышленной частоты, который может выдержать силовой диод.

 

2.3 Коэффициент пульсаций и фильтр выпрямления

Коэффициент пульсаций (также известный как коэффициент пульсаций) является важным параметром для измерения производительности силового выпрямителя. В настоящее время многие электронные продукты, использующие питание переменного тока, требуют преобразования переменного тока в постоянный через выпрямитель.Выходное пульсирующее постоянное напряжение после преобразования содержит как компоненты постоянного, так и переменного тока.

 

Поэтому люди часто называют переменную составляющую в этих колебаниях мощности постоянного тока «пульсацией». Степень флуктуации пульсаций обычно выражается коэффициентом пульсаций acr, 1 = действующее значение составляющей переменного тока выходного напряжения/постоянной составляющей выходного напряжения. Видно, что чем меньше значение 1, тем меньше пульсации и тем плавнее выходное постоянное напряжение.Обычно коэффициент пульсаций однофазной однополупериодной схемы выпрямителя с резистивной нагрузкой равен 1,21; коэффициент пульсации однофазной двухполупериодной схемы выпрямителя с резистивной нагрузкой составляет 0,48, а его выходное постоянное напряжение в два раза больше прежнего, а частота пульсаций также в два раза больше.

 

Например, когда частота входной мощности переменного тока составляет 50 Гц, частота пульсаций после однополупериодного выпрямления по-прежнему составляет 50 Гц, а частота пульсаций после двухполупериодного выпрямления составляет 100 Гц.Метод добавления фильтра обычно используется для уменьшения коэффициента пульсаций. Наиболее распространены схемы силового выпрямителя и фильтра:

.

 

(1) Цепь однополупериодного выпрямителя

Это простейшая схема выпрямителя. Пульсации выходного пульсирующего постоянного тока относительно велики. Как правило, он не подходит для аудиовизуальных продуктов и линейных усилительных схем, требующих плавности высокого напряжения, но идеально подходит для процессов зарядки и гальваники, а также может использоваться для нагрузок.Цепь с током ниже 10 мА.

 

(2) Схема мостового выпрямителя

Положительный и отрицательный полупериоды переменного тока соответственно выпрямляются четырьмя диодами для синтеза пульсирующего постоянного тока с более высоким содержанием постоянного тока. Его коэффициент пульсаций и частота пульсаций такие же, как и у двухполупериодного выпрямителя, как показано на рисунке ниже.

Рис.6. Схема мостового выпрямителя

(3) Цепь двухполупериодного выпрямителя

Он может выпрямлять положительные и отрицательные полупериоды переменного тока на выходе с помощью трансформатора с центральным отводом и выводить пульсирующий постоянный ток, в свою очередь, для уменьшения коэффициента пульсаций постоянного тока, как показано на рисунке ниже.

Рис.7. Схема двухполупериодного выпрямителя

(4) Конденсаторный фильтр

Используйте характеристики заряда и разряда конденсаторов для параллельного соединения конденсаторов в выходной цепи выпрямителя, чтобы отфильтровать мощность постоянного тока с пульсациями и сгладить выходную мощность постоянного тока. Чем больше емкость конденсатора схемы фильтра выпрямителя с той же частотой пульсации, тем лучше фильтрующий эффект; чем выше частота пульсаций цепи при той же мощности, тем лучше эффект фильтрации.

 

(5) Индуктивный фильтр

Используя характеристику индуктивности индуктивности по отношению к переменному току, в выходную цепь выпрямителя последовательно включена катушка индуктивности, чтобы блокировать прохождение компонентов переменного тока и сделать выходной постоянный ток более плавным. Чем больше индуктивность, тем лучше эффективность фильтрации, а чем выше частота пульсаций, тем лучше фильтрующий эффект индуктора с той же индуктивностью.

 

(6) фильтр π-типа

Фильтр π-типа представляет собой своего рода «LC-фильтр», в котором используются соответствующие характеристики фильтрации конденсаторов и катушек индуктивности для формирования нескольких фильтров.Преимуществами этого фильтра являются повторяющаяся фильтрация, малое сопротивление постоянному току и низкие потери. Как правило, подходит для больших токовых нагрузок. И выпрямитель с большим коэффициентом пульсаций.

 

(7) Радиоуправляемый фильтр

Фильтр такого типа состоит из двух конденсаторов и резистора. Он использует быструю зарядку и медленную разрядку C1 для поддержания определенного падения напряжения на положительной клемме C1, чтобы выходное напряжение стало плавным и стабильным. Относительно нагрузки RL, R1 и С2 в цепи становятся делителем пульсаций напряжения, так что пульсации на верхнем конце нагрузки замыкаются накоротко (поглощаются) С2, а постоянное напряжение, прикладываемое нагрузкой становится более гладким.RC-фильтр имеет преимущества небольшого размера, легкого веса, экономичности и удобства, поэтому он широко используется в выпрямителях с малым током нагрузки.

III Проиллюстрируйте структуру и принцип работы схемы прецизионного однополупериодного выпрямителя с помощью схем

Используя характеристики однонаправленной проводимости диода (коммутационного устройства) и отличные характеристики усиления усилителя, можно использовать его для точного выпрямления входного переменного сигнала ( особенно сигнал напряжения небольшой амплитуды), тем самым образуя прецизионную полуволновую схему выпрямления.Если добавить простую схему, можно построить точную схему двухполупериодного выпрямителя.

 

Падение напряжения включения диода около 0,6В. Это падение напряжения при включении также называется пороговым напряжением диода, что означает, что диод переходит из выключенного состояния во включенное состояние после достижения порогового значения 0,6 В. В обычной схеме выпрямителя, поскольку амплитуда выпрямленного напряжения намного выше, чем падение напряжения проводимости диода, существованием этого порогового напряжения можно практически пренебречь.А вот при обработке малоамплитудных переменных сигналов, если амплитуда сигнала даже меньше 0,6В, даже при наличии у диода выпрямительной способности он совершенно бесполезен.

 

Когда диод огляделся в убыток, своевременно появился его помощник — операционный усилитель с отличными показателями усиления, что изменило этот исход. Эти двое нашли общий язык, и схема прецизионного полуволнового выпрямителя для слабого сигнала вот-вот дебютирует. Пожалуйста, смотрите рисунок ниже.

Рис.8. Схемы и форма сигнала прецизионного однополупериодного выпрямителя

Схема на приведенном выше рисунке игнорирует положительную полуволну входного сигнала, а только выпрямляет отрицательную полуволну входного сигнала и выводит ее после инверсии фазы.

 

(1) В положительный полупериод входного сигнала (момент 0~t1) D1 включается, а D2 выключается, схема эквивалентна повторителю напряжения (схема b на рисунке):

 

Перед включением D1 и D2 цепь находится в состоянии без обратной связи, где коэффициент усиления напряжения чрезвычайно велик.В это время (период положительной полуволны входного сигнала), даже если вход усилителя становится отрицательным, включается диод Д1. (эквивалентно короткому замыканию), обратное смещение D2 отключается (эквивалентно разомкнутой цепи), формируя режим повторителя напряжения. Поскольку неинвертирующая клемма заземлена, цепь превращается в повторитель напряжения, который следует за уровнем земли, а выходная клемма все еще может поддерживать нулевой потенциал.

 

(2) В отрицательный полупериод входного сигнала (в моменты времени t1~t2) D1 выключен, D2 включен, и схема эквивалентна инвертору (схема c на рисунке):

 

Во время периода отрицательной полуволны входного сигнала (до включения D1 и D2), даже если выходной конец крошечного входного сигнала становится положительным, диод D1 смещен в обратном направлении, а диод D2 смещен в прямом направлении, образуя инвертирующий (усилитель) схемы схемы.Сигнал отрицательной полуволны инвертируется и выводится.

 

В рабочем процессе два диода молчаливо взаимодействуют, один включен, а другой выключен, а входной сигнал положительной полуволны подключается к внешней стороне двери, сохраняя исходное состояние выхода неизменным; для входного отрицательного полуволнового сигнала он помещается в дверь, чтобы помочь ему сделать сальто (обратная фаза). Искреннее сотрудничество двух диодов в сочетании с отличными характеристиками усиления операционного усилителя, достаточным количеством ингредиентов и аутентичным качеством изготовления сделали «большой обед» прецизионного полуволнового выпрямления.

 

Если значение сопротивления резистора обратной связи R2 отрегулировать так, чтобы R2=2R1, а затем смешать его с входным сигналом, образуется схема двухполупериодного прецизионного выпрямителя, как показано на рисунке ниже.

Рис.9. Цепь и сигнал

Увеличьте сопротивление обратной связи R2 усилителя N1, чтобы R2=2R1, чтобы выпрямленный сигнал инвертировался и дважды усиливался, а затем выводился, а затем добавлялся к входному сигналу. Выпрямленный +10В добавляется к входу отрицательной полуволны -5В, 10+(-5)=5, просто можно «устранить» отрицательную полуволну и получить двухполупериодное выпрямленное напряжение.

 

Так называемое волшебное электричество (модульное электричество), если вы можете видеть через его технику преобразования, осталась только одна модель схемы, тогда почему магия?

 

Предпосылкой для обнаружения неисправностей прецизионных схем является то, что все операционные усилители являются усилителями постоянного тока, и даже сигналы напряжения постоянного тока могут применяться для определения того, исправна схема или нет.

(1) Когда напряжение входного сигнала равно нулю, выходная клемма (отрицательная клемма D2 является выходной клеммой), выходное напряжение также равно 0 В;

(2) Когда на вход поступает сигнал положительного напряжения, на выходной клемме остается 0 В;

(3) Когда сигнал отрицательного напряжения является входным, IN=-OUT.

IV Введение в схему однофазного однополупериодного выпрямителя

При работе с электронными схемами в большинстве из них используется источник питания постоянного тока. Принцип работы схемы выпрямителя заключается в использовании однонаправленной проводимости электронных компонентов для преобразования переменного тока с положительной и отрицательной полярностью в постоянный ток только с одной полярностью. Схемы выпрямителей бывают двух типов: односторонние и трехфазные. Здесь мы познакомимся с некоторыми базовыми знаниями о схемах однофазного выпрямителя.

 

Схема однофазного выпрямителя в основном включает однофазное однополупериодное выпрямление, однофазное двухполупериодное выпрямление и однофазное мостовое выпрямление. Нижеследующее в основном представляет однофазное полуволновое выпрямление.

 

Схема однофазного однополупериодного выпрямителя состоит из трансформатора T, выпрямительного диода D и сопротивления нагрузки RL. Как показано на рисунке 1. Трансформатор T снижает переменный ток промышленной частоты 220 В, u2, до нескольких вольт или более десяти вольт переменного тока, что является выходным напряжением вторичной обмотки трансформатора T.

Рисунок 10. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя и форма волны

Схема использует однонаправленную проводимость диода для выпрямления. Во время положительного полупериода U2 диод D работает в прямом направлении. Ток течет от верхнего конца вторичной обмотки трансформатора через диод D, течет через сопротивление нагрузки RL и возвращается к нижнему концу вторичной обмотки трансформатора. Выходное напряжение UL представляет собой положительный полупериод синусоиды.

 

В отрицательный полупериод U2 диод D обратно заблокирован. В цепи выпрямителя ток отсутствует, а выходное напряжение UL равно нулю.

 

Форма выходного сигнала uL показана на рисунке 1(b). Из рисунка видно, что выходной сигнал UL представляет собой полуволновой пульсирующий сигнал постоянного тока. Если пренебречь прямым падением напряжения на диоде и внутренним сопротивлением трансформатора, его среднее значение за один цикл равно

Ом.

В формуле U2 — действующее значение напряжения U2 на вторичной обмотке трансформатора.Среднее значение тока нагрузки iL

Преимущества схемы однофазного однополупериодного выпрямителя заключаются в простой конструкции и меньшем количестве компонентов. Однако выходное напряжение имеет большую пульсирующую составляющую, и используется только половина волны. Поэтому он подходит только для некоторых случаев с более низкими требованиями.

В Применение однополупериодного выпрямления

Соедините диод и электроприборы последовательно (электроприборы здесь, как правило, электрические нагревательные приборы, такие как электрические паяльники, электрические плиты, рисоварки, электрические сковороды, электрические одеяла, лампочки, фены и т.), а затем добавьте переменное напряжение, это наиболее часто используемая схема диодного полуволнового выпрямителя.

 

Если переключатель К подключен параллельно на обоих концах диода, когда переключатель замкнут, электрический прибор возвращается в исходное состояние. Это не только расширяет функции этих электроприборов, но и продлевает срок службы электроприборов, что имеет большое практическое значение.

 

(1) Если электроприбор представляет собой электрический паяльник, замыкание K может привести к быстрому нагреву паяльника, а отключение K может сыграть роль в сохранении тепла, что может предотвратить «сгорание» паяльника во время непрерывного использования, а затем закрыть K при его использовании.Электрический паяльник быстро нагревается и очень удобен в использовании.

 

(2) Если электроприбор представляет собой электрическую рисоварку (или электрическую сковороду), это эквивалентно добавлению шестерни в кастрюлю. Могут быть обеспечены две температуры. Сначала закройте К, а после того, как вода закипит, переключитесь на пониженную передачу. ), используемый для каши, может предотвратить переполнение супа каши; используется для пропаривания риса, может сделать рис мягким.

 

(3) Если электроприбор представляет собой лампочку, яркость лампочки может быть уменьшена при отключении К, что существенно продлевает срок службы лампочки.

 

(4) Если электроприбор представляет собой фен, на основе исходного холодного и горячего воздуха обеспечиваются два вида горячего и холодного бриза, и в то же время он может эффективно избежать повреждения от тока. ограничительный резистор, самая уязвимая часть в фене. Фактически, это также принцип регулирования температуры нашего обычного электрического одеяла с регулировкой температуры.

 

После установки диода фактическая мощность электроприбора становится вдвое меньше первоначальной мощности.

 

 

VI Часто задаваемые вопросы

1. Как работает схема однополупериодного выпрямителя?

Работа однополупериодного выпрямителя. Проще говоря, однополупериодный выпрямитель удаляет отрицательный полупериод входного переменного тока и пропускает только положительные циклы, создавая поток постоянного тока. … Это входное напряжение понижается с помощью трансформатора. Пониженное напряжение подается на диод D и сопротивление нагрузки RL.

 

2. Что такое однополупериодный выпрямитель, поясните с помощью подходящей принципиальной схемы?

Однополупериодный выпрямитель определяется как тип выпрямителя, который пропускает только один полупериод формы волны переменного напряжения, блокируя другой полупериод.Однополупериодные выпрямители используются для преобразования переменного напряжения в постоянное, и для их изготовления требуется только один диод.

 

3. Какова выходная мощность схемы однополупериодного выпрямителя?

Выходной сигнал, который мы получаем от однополупериодного выпрямителя, представляет собой пульсирующее постоянное напряжение, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля. Нам не нужно такое постоянное напряжение.

 

4. Каково назначение однополупериодного выпрямителя?

Однополупериодный выпрямитель представляет собой схему, которая преобразует переменное напряжение в постоянное напряжение.В показанной выше схеме однополупериодного выпрямителя трансформатор служит двум целям. Его можно использовать для получения желаемого уровня постоянного напряжения (используя повышающие или понижающие трансформаторы). Он обеспечивает изоляцию от линии электропередач.

 

5. Каково среднеквадратичное значение однополупериодного выпрямителя?

Отношение среднеквадратичного значения к среднему значению переменной величины известно как форм-фактор. Среднеквадратичное напряжение однополупериодного выпрямителя, VRMS = Vm / 2 и Среднее напряжение VAVG = Vm/π, Vm — пиковое напряжение.

 

6. Каков КПД однополупериодного выпрямителя?

Эффективность выпрямителя — это отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока. Для однополупериодного выпрямителя КПД выпрямителя составляет 40,6%.

 

7. Что такое TUF однополупериодного выпрямителя?

Коэффициент использования трансформатора (TUF) цепи выпрямителя определяется как отношение мощности постоянного тока, доступной на нагрузочном резисторе, к номинальному переменному току вторичной обмотки трансформатора.

 

8. Какова средняя мощность однополупериодного выпрямителя?

Однополупериодный выпрямитель фильтрует отрицательный цикл входного переменного тока и позволяет генерировать выход только в виде положительных полупериодов переменного тока. Среднее значение выходного постоянного тока в однополупериодном выпрямителе определяется как площадь под кривой цикла полного цикла входного переменного тока, деленная на основание.

 

9. Почему он называется двухполупериодным выпрямителем?

Таким образом, в двухполупериодных выпрямителях постоянное напряжение получается как для положительной половины переменного тока, так и для отрицательной половины переменного тока.Таким образом, название выпрямителя — двухполупериодный выпрямитель — это двухполупериодный выпрямитель, поскольку он дает выход для полной волны переменного тока.

 

10. Зачем нужен двухполупериодный выпрямитель?

Двухполупериодные выпрямители

используются для преобразования переменного напряжения в постоянное, для чего требуется несколько диодов. Полноволновое выпрямление — это процесс преобразования сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока. Цепи, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), известны как выпрямители.

 

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производители Категория Описание
Произв.Деталь №: S25FL512SAGMFIR10 Сравните: Текущая часть Производители: Cypress Semiconductor Категория: Флэш-память Описание: серийный номер NOR Flash 3V/3.3V 512M-бит 512M/256M/128M x 1/2Bit/4Bit 8ns 16Pin SOIC W Tray
№ производителя: S25FL512SAGMFIG13 Сравните: S25FL512SAGMFIR10 VS S25FL512SAGMFIG13 Производители: Cypress Semiconductor Категория: Флэш-память Описание: серийный номер NOR Flash 3V/3.3V 512M-бит 512M/256M/128M x 1/2Bit/4Bit 8ns 16Pin SOIC W T/R
№ производителя: S25FL512SDPMFIG10 Сравните: S25FL512SAGMFIR10 VS S25FL512SDPMFIG10 Производители: Cypress Semiconductor Категория:Чип памяти Описание: NOR Flash Serial-SPI 3V 512Mbit 512M x 1Bit 8ns 16Pin SOIC Tray
ПроизводительНомер детали: S25FL512SDPMFI010 Сравните: S25FL512SAGMFIR10 VS S25FL512SDPMFI010 Производители: Cypress Semiconductor Категория:Чип памяти Описание: NOR Flash Serial-SPI 3V 512Mbit 512M/256M/128M x 1Bit/2Bit/4Bit 8ns 16Pin SOIC Tray

Силовые диоды, выпрямительные диоды, большие сигнальные диоды

Наиболее часто используются два типа диодов: сигнальные диоды и силовые диоды.Термин сигнальный диод обычно относится к малым сигнальным диодам. Малосигнальные диоды имеют малую мощность и номинальные токи. Эти диоды предназначены для таких приложений, как коммутационные цепи, защита от обратного тока, отсечение, фиксация и формирование волны.

Одним из наиболее важных применений диодов является выпрямление напряжения. Электроэнергия передается в виде переменного тока. Мощность передается в виде очень высокого напряжения для передачи на большие расстояния, что в конечном итоге ограничивает ток.Вот почему электрическая энергия передается в виде переменного тока. Однако конечным приборам для любой полезной работы требуется постоянный ток. Итак, все электроприборы требуют преобразования переменного тока в постоянный. Это может быть достигнуто либо с помощью встроенного блока питания, либо в случае электронных устройств (3 В ~ 15 В) с помощью адаптера питания. Можно сказать, что выпрямление мощности — очень распространенный процесс.

Малые сигнальные диоды не предназначены для работы с большой мощностью, передаваемой в виде переменного тока.Они имеют низкий номинальный прямой ток, а также низкое пиковое обратное напряжение. Если небольшой сигнальный диод подвергнут выпрямлению, он мгновенно сгорит. Итак, существуют диоды, специально предназначенные для выпрямления и силовых применений. Эти диоды называются выпрямительными диодами или силовыми диодами. Их также называют диодами с большим сигналом, поскольку они работают с высокими пиками электрических сигналов.

Что такое силовые диоды?

Силовые диоды представляют собой полупроводниковые диоды, предназначенные для выпрямления.В качестве диодного устройства они работают как односторонние электрические вентили. Силовые диоды имеют большую площадь PN-перехода. Это позволяет им иметь большой прямой ток и выдерживать большое обратное напряжение. Типичный номинальный прямой ток силового диода может достигать кА, а пиковое обратное напряжение может измеряться в кВ. Напряжение сети питания составляет сотни напряжений — обычно 120–230 В — по всему миру. Силовые диоды хорошо спроектированы для работы с такими большими напряжениями. Электрический символ силового диода такой же, как у обычного диода.Однако на правильной диаграмме анод и катод обозначены как A и K соответственно.

Символ силового диода

Выпрямительный диод

При обсуждении сигнальных диодов мы говорили о конструкции мезадиода. Меза-диод является более надежной структурой со многими предсказуемыми характеристиками. Силовые диоды в основном имеют меза-конструкцию.

Mesa конструкция силового диода

Сильно легированная область N+ образует катод.Над ним находится слаболегированная N-эпитаксия, к которой диффузно относится сильнолегированная область P+. N-эпитаксию называют дрейфовым слоем. Он играет важную роль в определении общей площади соединения. Поскольку он слегка легирован, он вносит свой вклад во все омическое сопротивление диода. Высокое сопротивление диода вызывает высокое пиковое обратное напряжение.

Силовые диоды обычно изготавливаются из кремния. Именно поэтому их также называют диодами Silicon Power. Многие силовые диоды специального назначения также изготавливаются из арсенида галлия.В качестве легирующих добавок для анода используются мышьяк, фосфор и германий. Материалы, используемые в качестве легирующей примеси для катода, представляют собой алюминий, бор и галлий.

Пример выпрямительного диода

На силовых диодах всегда указана полярность. Полоса указывает на катод на одном конце диода. В некоторых моделях диодов торец катода имеет немного закругленную форму. Многие диоды имеют символ диода, напечатанный на корпусе, или имеют полярность, обозначенную знаками + и –. Силовые диоды доступны в корпусах DO (диодный корпус), TO (транзисторный корпус), D2PAK (дискретный корпус), SOD (малый корпус диода), бесвыводной корпус с металлическим электродом, SOT (малый корпус транзистора).

Следует отметить, что выпрямительные диоды подходят для приложений с частотами менее 1 МГц. Для высокочастотного выпрямления лучше подходят диоды Шоттки.

Характеристики силового диода

Поскольку любой диод имеет две возможные области смещения и две характеристические области, силовой диод также имеет две различные электрические области работы — прямое смещение и обратное смещение.

Когда силовой диод смещен в прямом направлении, дырки из сильнолегированной области P+ инжектируются в слаболегированную N-область.Дрейфовый слой слабо легирован и не может рекомбинировать все образовавшиеся дырки. Дырки проходят через N-область и проникают в сильно легированную N+-область, притягивая ее электроны. За счет притяжения положительных носителей заряда электроны из сильно легированной области N+ также инжектируются в дрейфовый слой и достигают сильно легированной области P+. Это называется двойной инъекцией. Вся рекомбинация дырок и электронов происходит в дрейфовом слое. Из-за резистивного характера дрейфового слоя и происходящей в нем рекомбинации всех дырок с электронами прямой ток смещения силового диода почти линейный.

При обратном смещении из-за большой емкости по току и активного сопротивления диода силовой диод способен выдерживать большие обратные напряжения. Подобно тому, как пиковое обратное напряжение силового диода измеряется сотнями и тысячами вольт, его обратный ток (включая обратный ток насыщения) составляет сотни миллиампер. При напряжении колена обратный ток через диод очень резко возрастает, что приводит к внезапному скачку тока. Вот почему силовые диоды спроектированы так, чтобы иметь очень высокий рейтинг PIV по сравнению с напряжениями, с которыми они должны иметь дело.Типичные вольтамперные характеристики силового диода показаны ниже.

VI характеристики выпрямительного диода

Технические характеристики силового диода

Ниже приведены некоторые важные характеристики силового диода.

  1. Средний прямой ток: это средний выпрямленный прямой ток, типичный для синусоидального сигнала 50/60 Гц. Он усредняется по периоду, когда диод проводит одну половину сигнала переменного тока, а другую половину, когда диод не проводит ток.
  2. Максимальный повторяющийся прямой ток: это максимальный ток, который силовой диод может проводить без повреждений. Это обычно указывается для силового выпрямления сетевого напряжения.
  3. Максимальное обратное напряжение постоянного тока: это максимальное длительное напряжение, с которым может работать силовой диод. Любой всплеск напряжения должен находиться в пределах этого допустимого предела. Выпрямительные диоды обычно подключаются к конденсатору параллельно, чтобы сгладить всплески высокого напряжения.
  4. Повторяющееся пиковое обратное напряжение — это максимальное обратное напряжение переменного сигнала, с которым может работать силовой диод.Повторяющееся пиковое обратное напряжение всегда меньше, чем максимальное обратное напряжение постоянного тока.
  5. Максимальное рабочее пиковое обратное напряжение: это максимальное обратное напряжение, которое диод может выдержать в любое время. Любое пиковое напряжение переменного сигнала или амплитуда непрерывного сигнала не должны превышать это значение.
  6. Обратный ток утечки: это обратный ток, протекающий через силовой диод при обратном смещении. Этот ток обусловлен тепловым эффектом и обусловлен неосновными носителями заряда.Ток утечки силового диода может составлять сотни мА.
  7. Время обратного восстановления: когда диод переключается с прямого смещения на обратное, время, необходимое для снижения тока с уровня прямого тока до уровня тока утечки, называется временем обратного восстановления. Обычно это наносекунды. Это важный параметр, когда силовой диод должен использоваться в высокоскоростных переключающих устройствах, таких как импульсные источники питания.
  8. Максимальная температура: это максимальная температура, которую может выдержать диод.При прямом смещении диод нагревается из-за протекания тока. Это температура перехода диода. Температура окружающей среды также нагревает диод. С повышением температуры ток через диод увеличивается, и температура диода также увеличивается с увеличением тока. Это может в конечном итоге повредить диод или привести к непредсказуемому поведению. Следовательно, диод следует использовать только при соответствующих условиях эксплуатации.

Выпрямительный диод, артикул

В таблице ниже перечислены некоторые популярные модели выпрямительных диодов.

Ниже приведен список некоторых популярных диодов мостового выпрямления.

Обратите внимание, что приведенные выше списки не являются исчерпывающими. Однако они послужат хорошей отправной точкой для изучения выпрямительных диодов.

Применение силовых диодов

Общие области применения силовых/выпрямительных диодов следующие.

  1. Однополупериодное выпрямление
  2. Двухполупериодное выпрямление
  3. Цепи зарядки аккумулятора
  4. Цепи инвертора
  5. Диоды маховика
  6. Источник питания постоянного тока
  7. ИИП

Рубрики: Что такое
С тегами: Большие сигнальные диоды, Силовые диоды, Выпрямительные диоды
 

В чем разница между выпрямителем и диодом?

В чем разница между выпрямителем и диодом?

Диод является переключающим устройством, а выпрямитель обычно используется для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока…. Диод пропускает ток только тогда, когда он смещен в прямом направлении. Диод блокирует обратное протекание тока . Выпрямитель, с другой стороны, состоит из трансформатора, диода и схемы фильтра.

Как диод используется в качестве выпрямителя?

Выпрямитель представляет собой устройство, которое преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) с помощью одного или нескольких контактных диодов . … Проще говоря, диод пропускает ток только в одном направлении.Это уникальное свойство диода позволяет ему действовать как выпрямитель, преобразовывая переменный ток в источник постоянного тока.

В цепи выпрямителя используется диод?

Для выпрямления мощности обычно используются силовые диоды или диоды Шоттки . Для выпрямления сигнала можно использовать диоды с точечным контактом, сигнальные диоды или диоды Шоттки. Преимущество диода Шоттки в том, что для него требуется только прямое напряжение около 0.2 — 0,3 вольта для прямой проводимости.

Какой выпрямитель используется для диодов?

Выпрямительные диоды используются в источниках питания для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), процесс, называемый выпрямлением… Выпрямительные диоды (большой ток)

Диод Максимальный ток Максимальный Обратное напряжение
1N4001 1A 50V
1N4002 1A 100V +
1N4007 1A 1000V
1N5401 3A 10
еще 1 ряд

Можем ли мы отличить стабилитрон от выпрямителя?

Стабилитроны

обычно используются на делителях напряжения и служат стабилизаторами напряжения или регуляторами напряжения, особенностью этого диода является то, что он имеет стабильное обратное напряжение [9-10].В схеме выпрямителя правильным типом используемого диода является выпрямительный диод [5, 11-12].

Для чего нужен диод Шоттки?

Диоды Шоттки

используются из-за их низкого напряжения включения, быстрого времени восстановления и малых потерь энергии на более высоких частотах . Эти характеристики делают диоды Шоттки способными выпрямлять ток, способствуя быстрому переходу из проводящего состояния в запирающее.

Какое ограничение у диодного выпрямителя?

Требуется четыре диода. Схема не подходит, когда требуется выпрямить небольшое напряжение . Это связано с тем, что в этом случае два диода соединены последовательно и обеспечивают двойное падение напряжения из-за их внутреннего сопротивления.

Почему мы используем стабилитрон?

Напряжение Зенера на диоде остается постоянным в широком диапазоне значений тока Зенера. … Зенеровский диод пропускает ток Зенера Iz, когда напряжение превышает указанное напряжение Зенера.Таким образом, стабилитрон можно использовать для определения напряжения путем измерения тока Зенера с помощью какого-либо другого устройства .

Какова основная функция выпрямителя?

Выпрямитель представляет собой электрическое устройство, которое преобразует переменный ток (AC), который периодически меняет направление, в постоянный ток (DC), который течет только в одном направлении . Обратную операцию выполняет инвертор.

Какие три типа выпрямителя существуют?

Различные типы выпрямителей

  • Однофазные и трехфазные выпрямители.
  • Полупериодные и двухполупериодные выпрямители.
  • Мостовые выпрямители.
  • Неуправляемые и управляемые выпрямители.

Почему диод называют выпрямителем?

Диод пропускает ток только в одном направлении. Это делает диод полезным для преобразования (выпрямления) переменного тока (AC) в постоянный (DC). А когда в выпрямлении используется диод, его называют выпрямителем. Пластический хирург раскрывает 1 способ вернуть стареющую кожу вспять.

Как выпрямитель используется в цепи обратного смещения?

При обратном смещении мультиметр указывает расчетное значение полного напряжения питания. Выпрямительные диоды в основном используются для выпрямления, что означает преобразование переменного тока в постоянный. Они используются в цепях, где через диод должен протекать огромный ток.

Как образуется постоянный ток после установки выпрямителя?

Постоянный ток, образующийся после установки выпрямителя, имеет пульсации и каждые полпериода прерывается выпрямительным диодом, находящимся на одной из линий переменного тока нагрузки.В зависимости от того, как установлен диод, будет зависеть, насколько легко протекает ток.

В чем разница между диодом Шоттки и выпрямительным диодом?

Прямое падение напряжения на диоде Шоттки обычно находится в диапазоне от 0,25 до 0,5 В, тогда как Vf выпрямительного диода составляет около 0,7 В.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.