Падение напряжения на диоде

Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Максим Кудрявцев kumaxim Web-программист. Сделай сам Электроника Электронные компоненты. Всем доброго времени суток. Собственно ситуация следующая: имеем плату, на плате стоит диод. Берем мультиметр, ставим в режим проверки диодов и проверяем его.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Диод Шоттки
• Полупроводниковый диод, его виды и обозначения на схемах. Напряжение на диоде
• Проверка диодов мультиметром
• Для более низкого падения напряжения можно использовать диоды Шоттки, но каковы недостатки Шоттки?
• Проверка диодов мультиметром
• Напряжение на диоде. Напряжение диода
• Введение в диоды и выпрямители
• Диод Шоттки
• Диод Шоттки

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как отличить диод Шоттки от обычного кремниевого диода .

Диод Шоттки

Другими словами, почему мы не всегда используем диоды Шоттки, если они намного лучше? Какие свойства диодов имеют диоды Шоттки, что делает их непригодными для определенных приложений? Они стоят дороже, имеют более высокий ток обратной утечки и физически больше в соответствии с быстрым поиском.

Конечно, они намного быстрее, хотя:. Похоже, что при таком же сравнении размеров они не могут рассеять столько мощности, сколько типичный силовой диод. Также с большими токами вы теряете преимущество Vfw. Ох и вики говорят, что они обычно имеют более низкое значение обратного напряжения порядка 50 В. Вот то, что может показаться немного странным, но важно в некоторых применениях: низкое падение напряжения в прямом направлении. Иногда полезно распределять теплоотдачу среди компонентов в устройстве.

Возьмем, к примеру, традиционный источник линейного напряжения: у вас есть трансформатор, полный волновой выпрямитель, большой конденсатор и регулятор напряжения, а также несколько небольших конденсаторов рядом с ним. Предположим, что трансформатор имеет номинальное выходное напряжение 12 В переменного тока.

Как только мы исправим это и заполним конденсатор, на конденсаторе около 17 В постоянного тока в случае идеальных диодов без падения напряжения. Если мы хотим включить устройство, регулируемое, например, LM, нам нужно как-то рассеять 5 дополнительных вольт. Типичное напряжение отключения для регулятора составляет 2 В, поэтому нам остается около 3 В, чтобы избавиться.

Это пойдет в радиатор регулятора и увеличит количество тепла, которое рассеивает регулятор. С другой стороны, если взглянуть на таблицу 1N, мы увидим, что падение прямого напряжения составляет от 0,7 до 1 В в области прямого тока, что было бы интересно пользователям LM Таким образом, при низком потреблении тока эти 3 оставшихся вольта должны составлять не более 1,6 В так как мы имеем два диода, проводящих в выпрямителе в любой момент времени , которые необходимо рассеять в радиатор регулятора.

При более высоких токах оставшиеся 3 В превратились бы в 1 В, что не является большой проблемой и дает нам некоторый запас, если выходное напряжение регулятора выше, чем типичное значение 2 В. Если бы мы использовали диоды Shottky типа 1N для мостового выпрямителя, у нас было бы падение напряжения на диодах около 1,2 В, что оставило бы нам гораздо больше тепла для рассеивания на самом регуляторе.

По той же причине, что и schottkys имеют низкое прямое падение, они имеют большие обратные токи. Однако ток обратной утечки также равен значению Is. Из их структуры кремниевые шоттки могут выдерживать только около В. Создаются более высокие напряжения, но в основном у них есть встроенный JFET с ними — это то, что фактически выдерживает большую часть обратного напряжения.

Производители через своих торговых представителей заявляют, что они не могут сделать их выше В. Существует проблема увеличения тока обратной утечки, который может нарушить некоторые схемы И вызывают тепловой перебег при повышенных темпах ниже Tjmax при напряжениях ниже Vrmax. Этот бег может произойти при низком напряжении при использовании устройств низкого напряжения так же легко, как при высоких напряжениях.

SiC schottkys доступны при высоких напряжениях и являются быстрыми и дорогостоящими, но падение в фураже может быть хуже обычного диода при реалистичных токах. Эти устройства Sic обладают значительным сопротивлением объемности. Общая температура вольных вольтнов положительна при умеренных токах, бегство возможно, несмотря на низкую утечку полупроводника с высокой полосой пропускания.

Для более низкого падения напряжения можно использовать диоды Шоттки, но каковы недостатки Шоттки?

Конечно, они намного быстрее, хотя: Похоже, что при таком же сравнении размеров они не могут рассеять столько мощности, сколько типичный силовой диод. Вдали от исчерпывающего списка: Диоды Шоттки сопоставимой оценки обычно дороже, чем кремниевые диоды PN.

Диоды Шоттки имеют более низкое максимальное значение обратного напряжения , чем это возможно при использовании PN-диодов.

Полупроводниковый диод, его виды и обозначения на схемах. Напряжение на диоде

Запомнить меня. Одно из главных достоинств диода Шоттки — малое падение напряжения при прямом токе. Это свойство оказывается сильно востребованным в системах питания с горячим резервированием. Роль переключателя питания, как правило, выполняют диоды Шоттки. Классическая схема переключателя выглядит так:.

Эта схема ограничивает «размах» выходного сигнала и делает его равным падению напряжения на диоде, т.

е. приблизительно 0,6 В. Может.

Проверка диодов мультиметром

Как то я не особо расписывал эту незатейливую детальку. Ну диод и диод. Система ниппель. Пропускает в одну сторону, не пропускает в другую, чего уж проще. В принципе да, но есть нюансы. О них, да немного о прикидочном выборе данной детальки и будет эта статья. Вот типа вот такого:. И да, будет большим допущением считать, что клапан пропускает в одну сторону, а не пропускает в другую. На самом деле все несколько сложней. На самом деле у клапана же есть некая упругость пружины, так вот пока прямое давление не преодолеет эту пружину никакого потока не будет, даже в прямом направлении.

Для более низкого падения напряжения можно использовать диоды Шоттки, но каковы недостатки Шоттки?

И для любителей, и для профессионалов электроники очень важным умением является способность определить полярность где катод, а где анод и работоспособность диода. Так как мы знаем, что диод, по сути, является не более, чем односторонним клапаном для электричества, то вероятно, мы можем проверить его однонаправленный характер с помощью омметра, измеряющего сопротивление по постоянному току питающегося от батареи , как показано на рисунке ниже.

При подключении диода одним способом мультиметр должен показать очень низкое сопротивление на рисунке a. При подключении диода другим способом мультиметр должен показать очень большое сопротивление на рисунке b некоторые модели цифровых мультиметров в этом случае показывают «OL».

Это диод Шоттки. Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Проверка диодов мультиметром

Но за эти преимущества приходится платить. Основной недостаток диодов Шоттки связан с относительно высоким током утечки. В устройствах с батарейным питанием, таких как смартфоны, планшеты и смарт-часы, этот недостаток диодов Шоттки сокращает срок работы от аккумуляторной батареи. Для решения проблемы использовались транзисторы на основе эффекта Шоттки — с таким же низким прямым напряжением на переходе, но с меньшим током утечки. В отдельных случаях такой подход был успешным, но приходилось жертвовать другим важным параметром диодов Шоттки — быстрым временем переключения.

Напряжение на диоде. Напряжение диода

Диод Шоттки относится к семейству диодов. Выглядит он почти также, как и его собраться, но есть небольшие отличия. Простой диод выглядит на схемах вот так:. Чтобы проще запомнить, можно добавить голову и ножки и представить себе человечка, танцующего ламбаду. Итак, как вы помните, диод пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока до какого-то критического значения, называемым обратным напряжением диода. Это значение можно найти в даташите. Для каждой марки диода оно разное.

Для определения падения напряжения можно использовать вольтамперную характеристику (ВАХ) диода в виде графика. Иногда эти.

Введение в диоды и выпрямители

Другими словами, почему мы не всегда используем диоды Шоттки, если они намного лучше? Какие свойства диодов имеют диоды Шоттки, что делает их непригодными для определенных приложений? Они стоят дороже, имеют более высокий ток обратной утечки и физически больше в соответствии с быстрым поиском.

Диод Шоттки

Схематическое обозначение полупроводниковых диодов показано на рисунке ниже. Обычно термином «диод» обозначаются устройства, работающие с малым сигналом, I? Схематическое условное обозначение диода: Стрелками показано направление движения тока. При включении в простую схему, состоящую из батареи и лампы, диод будет либо пропускать ток на лампу, либо препятствовать его протеканию в зависимости от полярности приложенного напряжения. Работа диода: а Диод проводит ток, — так называемый прямосмещённый диод b Диод не проводит ток, — так называемый обратносмещённый диод. Когда полярность батареи такова, что электроны могут проходить сквозь диод, диод называют прямосмещённым.

Для понимания сути процессов, происходящих в диоде при работе в высокочастотных импульсных цепях рассмотрим прохождение через него прямоугольного сигнала то есть сигнала с малой длительностью фронта и среза. При этом диод включается по схеме, приведенной на рис.

Диод Шоттки

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром. Полупроводниковый диод — это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости. У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод — анод. Он является положительным. Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько.

Компенсация прямого напряжения на диоде в схеме диодного ограничителя сигналов. Диодные вентили. Еще одна область применения диодов основана на их способности пропускать большее из двух напряжений, не оказывая влияния на меньшее. Схемы, в которых используется это свойство, объединены в семейство логических схем.

Падение напряжения на диоде формула

Выпрямитель электрического тока это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Он обычно реализуется на полупроводниковых диодах. Простейший выпрямитель тока содержит трансформатор, выпрямительный диод и нагрузку. В этой схеме трансформатор позволяет преобразовать переменное напряжение до необходимого на выходе значения.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
• Задача (диодный мост) выпрямитель
• Однофазный однополупериодный выпрямитель принцип действия
• Расчет параметров силового диода по вольтамперной характеристике
• I. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ
• Как работает выпрямитель. Выпрямители: разновидности, схемы, формулы и функции расчета
• Как из переменного напряжения получить постоянное или как работает диод.
• Выпрямительный диод
• Что получается после выпрямления

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок №7. Диод. Стабилитрон.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Здравствуйте, во многих источниках я сталкиваюсь с подобными фразами «падение напряжения на диоде составляет 0,7 вольта», «диоды Шоттки могут похвастаться низким падением напряжения — всего 0,2 вольта». Что значат эти фразы? Я всегда думал, что падение напряжения в компоненте рассчитывается по закону Ома, как произведение силы тока на сопротивление этого компонента — я не прав? Если понимать эти высказвыания дословно, то 0,8 вольта превратятся в 0,1 после диода, а вольт превратятся в ,3?

Неужели диоды вообще не работают при милливольтовых напряжениях? А как тогда устроены процессоры — в них нет диодов? Там же вроде напряжения крошечные? Помогите, пожалуйста разобраться! Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Возьмём к примеру даташит на популярные диоды Шоттки 1N И ещё по графикам видно, что при увеличении температуры падение напряжения уменьшается.

Поэтому возрастает ток через светодиод, поэтому он сгорает даже при постоянном напряжении питания, если ток не стабилизирован. Это же свойство используют, если требуется немного понизить напряжение питания.

Например напряжение 7. Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR. Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур.

А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне. Читать статью.

То есть диодный мост не поможет выпрямит низковольтовый переменный ток? А как его выпрямляют? Заранее извиняюсь, если задаю глупые вопросы — я действительно полный новичок и стараюсь разобраться. Большое спасибо за ваши ответы, этот форум ускоряет процесс обучения в разы. После диодного моста напряжение станет пульсирующем и уменьшится на величину падения напряжения на двух диодах.

Но после конденсатора напряжение выравняется и станет в 1. Пример: переменное напряжение 12В, после диодного моста и конденсатора станет примерно А если использовать диоды Шоттки, то выпрямленное напряжение будет больше.

STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности. Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы. Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT. Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

Я говорю про переменный ток с пиковым напряжением 0,3 вольта — он через два диода не пройдет, даже если это Шоттки. Тогда как его выпрямить? До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. Малые напряжения с максимальным уровнем не более 1V выпрямляют специальными выпрямительными схемами, например на ОУ. Германиевые диоды выпрямляют от десятков милливольт, детекторный приёмник на них работает отлично. Туннельные диоды вообще от нуля выпрямляют, правда не более мВ.

Vascom, я, просто, пользуюсь возможностью перенимать знания у опытных товарищей — никакой практической цели, кроме как «стать немного образованней». В мощных низковольтных Вольт Ампер выпрямителях используют многофазные управляемые мосты. Трансформаторы в них сразу заточены под потери в выпрямителе. Прикрепляю нарисованную от руки схему — так?

Смещение не делается так примитивно, «в лоб»! Вот кусочек схемы, где для выпрямления малых ВЧ напряжений применяется начальное смещение диодов. Это сделано для температурной компенсации: падение напряжения на диодах падает с ростом температура примерно 2 мВ на 1 градус цельсия. Ток смещения через диоды должен быть как минимум в 10 раз меньше тока полезного сигнала, поэтому он ограничен резисторами с большим сопротивлением.

На выходе этого детектора имеется постоянное напряжение смещения, его нужно учитывать и компенсировать или включать последующие каскады через разделительный конденсатор если интересует только модулирующая низкая частота. Интересно, а, кроме как осциллографом или «эмпирически» Вольтметр в режиме постоянки показывает ерунду, а в режиме измерения переменного непряжения — показывает напряжение питания Сопротивление канала полевого транзистора, используепого в качестве выпрямительного диода — при Ну, ДО Ампера, максимум — до 5 Ампер.

Но ведь, при этом — в нагрузку будет идти напряжение источника МИНУС дважды — падение напряжения на диодах Мелочь, а, неприятно. А ведь при этом — Амперметр будет показывать не тот ток, что нагрузка потребляет от источниа напряжения Чтобы определить его реальную долговременную мощность.

Типа, при каком токе и какая просадка по напряжению, когда греться начинает, до какой температуры нагревается, и так далее Чёт у меня при разных токах и на различных нагрузках на практике реально всё отличается от теоретических И Шоттки втыкал, и на полевиках экспериментировал, всё-едино, промер обычным вольтметром «падение напряжения» на диоде каждый раз показывает ахинею А то получается, что я опять вопрос задаю Имеется длинна хорды и имеется длинна дуги. Между двумя точками. Вопрос, реально ли с помощью стандартных форму вычислить радиус?

Не берём во внимание «метод Схема измерения неверная. Вы будете измерять пульсирующий ток. А что за головка используется в качестве амперметра что именно она измеряет — среднее, пиковое, среднеквадратическое значение Вы, естественно, не знаете. Для измерения параметров трансформатора возьмите два вольтметра переменного напряжения. В цепь от трансформатора к нагрузке установите точный резистор номинал зависит от тока и диапазона измерения напряжения одного из вольтметров , на котором будете измерять напряжение для вычисления тока нагрузки.

Второй вольтметр подключите непосредственно к выводам обмотки трансформатора. Точный резистор — постоянный. Задавать нагрузкой необходимый ток — использовать переменный. При этом точность стремится к постпохмельному треммору. Более того, после того, как я задам необходимый ток — мне потребуется ещё и достаточно точный Ом-метр.

Ещё Более того, вольтметр подключенный к обмотке трансформатора и вольтметр подключенный к резистору — нагрузке трансформатора который так-же подключен к трансформатору Один из наиболее «неудобных» вариантов: к обмотке в 20 Вольт я подключаю две Вольтовые лампочки, соединённые последовательно.

Это могут быть на 1,2, на 5, на 21, на 55 или 60, или даже на Ватт лампочки. Обмотка трансформатора может быть и на 3 Вольта. Это могут быть и светодиоды с «гасящими» резисторами или своими «драйверами».

Посему — в вышеприведённой схеме и писал, что нагрузка может быть как активной, так и Пусть обмотка не 20, а 30 вольт, Лампочек у меня «вагон и маленькая тележка», комбинируя последовательно-параллельное включение я могу задавать почти любой вариант нагрузки. Но ведь у ламп накаливания — абсолютно нелинейное сопротивление.

Остаётся лишь достаточно точно измерить ток. You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible. Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead.

Clear editor. Upload or insert images from URL. By Dr. All Activity Home Вопрос-Ответ. Prev 1 2 3 Next Page 1 of 3. Recommended Posts.

Задача (диодный мост) выпрямитель

Коллеги, помогите пожалуйста разобраться детским для электронщика, но сложным для меня вопросом, а то у меня, похоже, с законом Ома проблемы. Напряжения посчитал «Electonics Workbench». Надеюсь, что у него в отличие от меня нет проблем с законом Ома, и посчитал он правильно. Здесь напряжение источника V AC делится между резистором R1 и «красной частью схемы». Используя формулу делителя напряжения, получаем, что эквивалентное сопротивление красной части схемы равно.

Благодаря этой формуле, мы легко вычисляем сопротивление и не паримся. Далее, повышаем ток, смотрим падение напряжения.

Однофазный однополупериодный выпрямитель принцип действия

Полупроводниковый диод. Дифференциальное сопротивление в прямом включении 14 июля. Для начала стоит разобраться с понятием «дифференциальное сопротивление». Благодаря этой формуле, мы легко вычисляем сопротивление и не паримся. Это справедливо к обычному резистору, сопротивление которого не меняется от приложенного тока и напряжения пока он не начнет гореть от перегрузки, но это уже другая история :. Если мы возьмем диод, приоткроем его определенным напряжением и начнем расчитывать его сопротивление по обычной формуле, исходя из полученных токов и напряжений, ничего путного из этого не получится, поскольку данная формула применима к линейным элементам коим и является обычный резистор. Тут как раз на помощь приходит дифференциальное сопротивление, которое показывает, насколько изменяется это самое сопротивление при изменении тока или напряжения в нашем элементе. Оно имеет вид:.

Расчет параметров силового диода по вольтамперной характеристике

Компьютерные сети Системное программное обеспечение Информационные технологии Программирование. Все о программировании Обучение Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации Главная Тексты статей Добавить статьи Контакты Расчет параметров силового диода по вольтамперной характеристике Дата добавления: ; просмотров: ; Нарушение авторских прав. Дана классификационная вольтамперная характеристика ВАХ силового диода рисунок 1. По осям отложены средние значения величин.

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Задача диодный мост выпрямитель.

I. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры. Забыли пароль? Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал. Главная Схемотехника Как из переменного напряжения получить постоянное или как работает диод. Как из переменного напряжения получить постоянное или как работает диод.

Как работает выпрямитель. Выпрямители: разновидности, схемы, формулы и функции расчета

Компьютерные сети Системное программное обеспечение Информационные технологии Программирование. Основным элементом большинства полупроводниковых приборов является электронно-дырочный переход р-n-переход , представляющий собой переходный слой между двумя областями полупроводника, одна из которых имеет электронную электропроводность, другая — дырочную. Na и Nд — концентрации акцепторов и доноров в дырочной и электронной областях соответственно; р р и р n — концентрации дырок в р- и n-областях соответственно; n i — концентрация собственных носителей. Обычно контактная разность потенциалов имеет порядок десятых долей вольта. Полупроводниковый прибор с р-n-переходом, имеющий два омических вывода, называют полупроводниковым диодом далее диод. Статическая вольт-амперная характеристика ВАХ диода изображена на рисунке 1. Здесь же пунктиром показана теоретическая ВАХ электронно-дырочного перехода, определяемая соотношением. Кремниевые диоды имеют существенно меньшее значение обратного тока по сравнению с германиевыми вследствие более низкой концентрации неосновных носителей заряда.

Напомню, что мы получали постоянное напряжение с помощью типичной схемы, Дело все в том, что на PN-переходе диода в прямом смещении падает напряжение в 0,,7 6, 68 Вольт. Хотя по формуле получается 9/1, 41=6, так как падения на Шоттках 0,,3 Вольта. Схема двухполупериодного.

Как из переменного напряжения получить постоянное или как работает диод.

Электроды диода носят названия анод и катод. Если к диоду приложено прямое напряжение то есть анод имеет положительный потенциал относительно катода , то диод открыт через диод течёт прямой ток , диод имеет малое сопротивление. Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение катод имеет положительный потенциал относительно анода , то диод закрыт сопротивление диода велико, обратный ток мал, и может считаться равным нулю во многих случаях.

Выпрямительный диод

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga. В первой части статьи мы с Вами разобрались, что такое полупроводник и как возникает в нем ток. Сегодня мы продолжим начатую тему и поговорим о принципе работы полупроводниковых диодов. Диод — это полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, имеющий два вывода анод и катод , и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов. По своему функциональному назначению диоды подразделяются на выпрямительные, универсальные, импульсные, СВЧ-диоды, стабилитроны, варикапы, переключающие, туннельные диоды и т.

При передаче электрического тока возможна неравномерная работа потребителей на различных участках цепи. Причин такого явления может быть несколько, и основной из них является падение напряжения.

Что получается после выпрямления

Перейти к основному содержанию. Основное свойство, которое лежит в основе работы выпрямительных диодов — односторонняя проводимость. Пример ВАХ такого диода представлен на рисунке 1. Рисунок 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода. Прямая ветвь характеристики снимается при действии прямого напряжения, обратная соответственно — обратного напряжения на диод.

Здравствуйте, во многих источниках я сталкиваюсь с подобными фразами «падение напряжения на диоде составляет 0,7 вольта», «диоды Шоттки могут похвастаться низким падением напряжения — всего 0,2 вольта». Что значат эти фразы? Я всегда думал, что падение напряжения в компоненте рассчитывается по закону Ома, как произведение силы тока на сопротивление этого компонента — я не прав?

ДИОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬНУЮ СТРАНИЦУ

ДИОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ — ДИОДЫ ЗЕНЕРА И ВЫПРЯМИТЕЛЬ S

В.Райан © 2019-2022

PDF-ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ РАБОЧИЙ ЛИСТ 9 ДЛЯ ПЕЧАТИ0007

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ РАБОТУ В POWERPOINT

ДИОДЫ В ЦЕПЯХ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ.

Диоды позволяют электричеству течь только в одном направлении, но диод будет проводить электричество только тогда, когда подача достигает своего порога. Порог для обычных кремниевых диодов составляет 0,6 вольта. Это хорошо видно на схеме сброса напряжения ниже. Поскольку порог составляет 0,6 вольта, для каждого диода напряжение падает на одинаковую величину. Это свойство может быть очень полезным, если напряжение источника выше требуемого выходного напряжения.

На схеме ниже показано несколько цифровых мультиметров, каждый из которых подключен после диода. После каждого диода видно падение напряжения на 0,6 вольта. Таким образом, диоды можно использовать для снижения напряжения в цепи.

ДИОДЫ ЗЕНЕРА

Зенеровские диоды позволяют электричеству течь через них так же, как обычные диоды. Однако стабилитрон отличается тем, что позволяет электричеству течь в противоположном направлении (обратном), когда напряжение превышает его «пороговое» значение. Это известно как «напряжение пробоя» ИЛИ «напряжение стабилитрона». Стабилитрон можно использовать как переключатель в цепи.

Схема ниже показывает работу стабилитрона. Схема светодиода слева не включает стабилитрон. При увеличении напряжения светодиод загорается как обычно, менее 3 вольт. Однако схема справа включает стабилитрон. Диод устроен таким образом, чтобы предотвратить протекание электричества, пока напряжение не достигнет напряжения пробоя/напряжения стабилитрона диода. Затем он действует как «переключатель», позволяя электричеству течь через него, освещая светодиод.

Схема ниже имеет пять светодиодов и стабилитроны. Светодиоды загораются последовательно из-за разных номиналов резисторов. Когда каждый стабилитрон достигает своего напряжения пробоя / напряжения стабилитрона, он позволяет электричеству течь через него, освещая светодиод.

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ

Двухполупериодная выпрямительная цепь — это схема, которая преобразует входное напряжение переменного тока (переменного тока), электросети, в напряжение постоянного тока (постоянного тока). Электричество переменного тока может передаваться на большие расстояния от электростанций. Когда переменный ток преобразуется в постоянный, этот процесс называется выпрямлением. Переменный ток — это ток, который резервирует направление потока через равные промежутки времени. Процесс выпрямления гарантирует, что выходной постоянный ток течет только в одном направлении, и делает его пригодным для многих электронных устройств, которые мы используем в наших домах и с мобильными устройствами. Две схемы выпрямления, показанные ниже, ясно показывают важную роль диодов.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬ СТРАНИЦЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

резисторы — Основной вопрос о диоде о падении напряжения Материал, который следует здесь, можно легко найти на этом сайте Википедии: моделирование диодов.Однако я буду использовать другой подход к их закрытому решению.)

Уравнение диода Шокли 9{\frac{V_\text{D}}{\eta\, V_T}}-1\right)$$

Это уравнение легко переработать, чтобы решить для \$V_\text{D}\$:

$$V_\text{D}=\eta\, V_T\,\operatorname{ln}\left(\frac{I_\text{D}}{I_\text{SAT}}+1\right)$$

Итак, у нас есть два разных взгляда на диод/светодиод.

Для слабосигнального биполярного транзистора с диодным подключением обычно имеет место коэффициент эмиссии (он же фактор неидеальности ) \$\eta=1\$. Но для многих дискретных диодов, таких как 1N4148 или 1N4007, \$\eta>1\$. (Он не будет меньше 1.) Некоторые светодиоды будут иметь довольно высокие значения (превышающие 4. не редко.)

Ток насыщения, \$I_\text{SAT}\$, лучше всего рассматривать как экстраполированную точку пересечения оси \$y\$. Я говорю об этом здесь, а также здесь и здесь.

\$V_T=\frac{k\, T}{q}\$ — статистическое тепловое напряжение, основной физический параметр, имеющий множество важных применений. При комнатной температуре его часто принимают равным \$\приблизительно 26\:\text{мВ}\$.

Математическое закрытое решение

Уравнение KVL для приведенной выше схемы:

$$\begin{align*} V_\text{CC} — R\,I_\text{D} — V_\text{D} &= 0\:\text{V}\\\\ V_\text{CC} — R\,I_\text{D} — \eta\;V_T \, \ln{\left(\frac{I_\text{D}}{I_\text{SAT}}\right )} &= 0\:\текст{V} \end{выравнивание*}$$

Проблема заключается в решении для \$I_\text{D}\$. Вы можете легко решить это итеративным способом. Или, если у вас есть лист бумаги с нанесенным уравнением диода, вы можете использовать линейку, чтобы добавить резистор «нагрузочная линия» и найти приблизительную точку пересечения. {\ frac {V_ \ text {CC}} {\ eta \, V_T}}} \ right) \end{выравнивание*}$$

(Для тех, кто интересуется более подробной информацией о функции product-log, также известной как LambertW, посетите сайт Wolfram LambertW.)

Теперь предположим, что \$V_\text{CC}=9\:\text{V}\$ и \$R=220\:\Омега\$. Для светодиода возьмем параметры, взятые со светодиода Luminus PT-121-B: \$\eta=8.37\$ и \$I_\text{SAT}=435.2\:\text{nA}\$. (Предположим, что \$V_T\примерно 26\:\text{мВ}\$, конечно.) Тогда мы найдем \$I_\text{D}\приблизительно 29,9\:\text{мА}\$ и \$ V_\text{D}\ок. 2,42\:\text{V}\$. Это очень близко к симуляции Spice по устройству и обстоятельствам.

Или предположим, что мы используем параметры для 1N4148, \$\eta=1,752\$ и \$I_\text{SAT}=2,53\:\text{nA}\$, и используем \$V_\text{ CC}=5\:\text{V}\$ и \$R=1\:\text{k}\Omega\$. Тогда для этого обычного диода мы найдем \$I_\text{D}\приблизительно 4,34\:\text{мА}\$ и \$V_\text{D}\приблизительно 654\:\text{мВ} \$.

Как видите, это работает для всех типов диодов. (Основным ограничением является тот факт, что \$I_\text{SAT}\$ сильно меняется в зависимости от температуры, что обсуждается ближе к концу обсуждения «упрощенных диодных моделей», где его изменения связаны с одним из наиболее важных результатов статистических исследований. механика, фактор Больцмана обсуждаются далее.)

Резюме

Закрытые решения для базовых вопросов о диодах никогда не бывают базовыми. Однако для большинства целей обычно достаточно сделать несколько упрощающих предположений и быть «достаточно близким для всех намерений и целей». (Чтобы прочитать о некоторых из них, см. «упрощенные модели диодов», уже упомянутые минуту назад.) Таким образом, вам, вероятно, никогда не понадобится выполнять описанную выше работу. Просто приятно знать, о чем идет речь, если вам это интересно. (В основном, чтобы вы поняли, почему вместо этого вы используете эти упрощающие предположения.)

Также обратите внимание, что закрытое решение является крупномасштабным решением и решает вопрос в очень, очень большом диапазоне обстоятельств.