Site Loader

Народ срочно ответьте! Что такое обратный ток диода! Очень надо! 50 баллов дам!!!

Тока нет 0!Баллов не надо.

обратный ток диода это ток проходящий через диод в обратном направлении. диод обладает свойством проводить ток только в одном направлении-в прямом. обратный ток обычно в сотни-тысячи раз меньше прямого тока.

В области обратных напряжений ВАХ реальных ВД также отличается от теоретической ВАХ p-n перехода. В реальных диодах обратный ток имеет три составляющие Iобр = Io + Iт + Iу, где Iо — обратный ток насыщения p-n перехода; Iт — ток термогенерации в объеме полупроводника; Iу — ток утечки на поверхности p-n перехода.

любой диод кроме слаживания имеет маленькое сопротивление, к примеру если подать 1А на 1Амперный диод, то на выходе получишь 0,999916А, остальное (обратный ток), не имея выхода, нагревает сам диод, поэтому большие диоды масируются (нулятся т. п.)

Метод симметричных составляющих (Лекция №19)

Метод симметричных составляющих относится к специальным методам расчета трехфазных цепей и широко применяется для анализа несимметричных режимов их работы, в том числе с нестатической нагрузкой. В основе метода лежит представление несимметричной трехфазной системы переменных (ЭДС, токов, напряжений и т.п.) в виде суммы трех симметричных систем, которые называют

симметричными составляющими. Различают симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей, которые различаются порядком чередования фаз.

Симметричную систему прямой последовательности образуют (см. рис. 1,а) три одинаковых по модулю вектора и со сдвигом друг по отношению к другу на рад., причем отстает от , а — от .

 

Введя, оператор поворота , для симметричной системы прямой последовательности можно записать

.

Симметричная система обратной последовательности образована равными по модулю векторами и с относительным сдвигом по фазе на рад., причем теперь отстает от , а — от (см. рис. 1,б). Для этой системы имеем

.

Система нулевой последовательности состоит из трех векторов, одинаковых по модулю и фазе (см. рис. 1,в):

.

При сложении трех указанных систем векторов получается несимметричная система векторов (см. рис. 2).

Любая несимметричная система однозначно раскладывается на симметричные составляющие. Действительно,


; (1)
; (2)
.
(3)

Таким образом, получена система из трех уравнений относительно трех неизвестных , которые, следовательно, определяются однозначно. Для нахождения сложим уравнения (1)…(3). Тогда, учитывая, что , получим

. (4)

Для нахождения умножим (2) на , а (3) – на , после чего полученные выражения сложим с (1). В результате приходим к соотношению

. (5)

Для определения с соотношением (1) складываем уравнения (2) и (3), предварительно умноженные соответственно на и . В результате имеем:

. (6)

Формулы (1)…(6) справедливы для любой системы векторов , в том числе и для симметричной. В последнем случае .

В заключение раздела отметим, что помимо вычисления симметричные составляющие могут быть измерены с помощью специальных фильтров симметричных составляющих, используемых в устройствах релейной защиты и автоматики.

Свойства симметричных составляющих токов
и напряжений различных последовательностей

Рассмотрим четырехпроводную систему на рис. 3. Для тока в нейтральном проводе имеем

.

Тогда с учетом (4)


, (7)

т.е. ток в нейтральном проводе равен утроенному току нулевой последовательности.

Если нейтрального провода нет, то и соответственно нет составляющих тока нулевой последовательности.

Поскольку сумма линейных напряжений равна нулю, то в соответствии с (4) линейные напряжения не содержат составляющих нулевой последовательности.

Рассмотрим трехпроводную несимметричную систему на рис. 4.

Здесь

Тогда, просуммировав эти соотношения, для симметричных составляющих нулевой последовательности фазных напряжений можно записать

.

Если система ЭДС генератора симметрична, то из последнего получаем

. (8)

Из (8) вытекает:

  • в фазных напряжениях симметричного приемника отсутствуют симметричные составляющие нулевой последовательности;
  • симметричные составляющие нулевой последовательности фазных напряжений несимметричного приемника определяются величиной напряжения смещения нейтрали;
  • фазные напряжения несимметричных приемников, соединенных звездой, при питании от одного источника различаются только за счет симметричных составляющих нулевой последовательности; симметричные составляющие прямой и обратной последовательностей у них одинаковы, поскольку однозначно связаны с соответствующими симметричными составляющими линейных напряжений.

При соединении нагрузки в треугольник фазные токи и могут содержать симметричные составляющие нулевой последовательности . При этом (см. рис. 5) циркулирует по контуру, образованному фазами нагрузки.

Сопротивления симметричной трехфазной цепи
для токов различных последовательностей

Если к симметричной цепи приложена симметричная система фазных напряжений прямой (обратной или нулевой) последовательностей, то в ней возникает симметричная система токов прямой (обратной или нулевой) последовательности. При использовании метода симметричных составляющих на практике симметричные составляющие напряжений связаны с симметричными составляющими токов той же последовательности. Отношение симметричных составляющих фазных напряжений прямой (обратной или нулевой) последовательности к соответствующим симметричным составляющим токов называется комплексным сопротивлением прямой

,

обратной

и нулевой

последовательностей.

Пусть имеем участок цепи на рис. 6. Для фазы А этого участка можно записать

. (9)

Тогда для симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей с учетом, того, что , на основании (9) имеем

.

Отсюда комплексные сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы и равны:

.

Для симметричных составляющих нулевой последовательности с учетом равенства соотношение (9) трансформируется в уравнение

,

откуда комплексное сопротивление нулевой последовательности

.

В рассмотренном примере получено равенство сопротивлений прямой и обратной последовательностей. В общем случае эти сопротивления могут отличаться друг от друга. Наиболее типичный пример – различие сопротивлений вращающейся машины для токов прямой и обратной последовательностей за счет многократной разницы в скольжении ротора относительно вращающегося магнитного поля для этих последовательностей.

Применение метода симметричных составляющих
для симметричных цепей

Расчет цепей методом симметричных составляющих основывается на принципе наложения, в виду чего метод применим только к линейным цепям. Согласно данному методу расчет осуществляется в отдельности для составляющих напряжений и токов различных последовательностей, причем в силу симметрии режимов работы цепи для них он проводится для одной фазы (фазы А). После этого в соответствии с (1)…(3) определяются реальные искомые величины. При расчете следует помнить, что, поскольку в симметричном режиме ток в нейтральном проводе равен нулю, сопротивление нейтрального провода никак ни влияет на симметричные составляющие токов прямой и обратной последовательностей. Наоборот, в схему замещения для нулевой последовательности на основании (7) вводится утроенное значение сопротивления в нейтральном проводе. С учетом вышесказанного исходной схеме на рис. 7,а соответствуют расчетные однофазные цепи для прямой и обратной последовательностей (рис. 7,б) и нулевой последовательности (рис. 7,в).

Существенно сложнее обстоит дело при несимметрии сопротивлений по фазам. Пусть в цепи на рис. 3 . Разложив токи на симметричные составляющие, для данной цепи можно записать

(10)

В свою очередь

(11)

Подставив в (11) значения соответствующих параметров из (10) после группировки членов получим

(12)

где ;

Из полученных соотношений видно, что если к несимметричной цепи приложена несимметричная система напряжений, то каждая из симметричных составляющих токов зависит от симметричных составляющих напряжений всех последовательностей. Поэтому, если бы трехфазная цепь на всех участках была несимметрична, рассматриваемый метод расчета не давал бы преимуществ. На практике система в основном является симметричной, а несимметрия обычно носит локальный характер. Это обстоятельство, как будет показано в следующей лекции, значительно упрощает анализ.

На всех участках цепи, где сопротивления по фазам одинаковы, для i¹k. Тогда из (12) получаем

.

Литература

  1. Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
  2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

  1. В каких случаях отсутствуют составляющие нулевой последовательности в линейных токах?
  2. Для каких цепей сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы, а для каких – различны?
  3. Для анализа каких цепей возможно применение метода симметричных составляющих?
  4. Как при использовании метода симметричных составляющих учитывается сопротивление в нейтральном проводе?
  5. В чем заключается упрощение расчета цепи при использовании метода симметричных составляющих?
  6. Определить коэффициент несимметрии линейных напряжений , если , .
  7. Ответ: .

  8. До короткого замыкания в фазе А в цепи на рис. 4 был симметричный режим, при котором ток в фазе А был равен .
  9. Разложить токи на симметричные составляющие.
  10. Ответ: ; .

  11. Линейные напряжения на зажимах двигателя и . Определить действующие значения токов в фазах двигателя, если его сопротивления прямой и обратной последовательностей соответственно равны: ; . Нейтральный провод отсутствует.
  12. Ответ: ; ; .

ПРЯМОЙ ТОК — это… Что такое ПРЯМОЙ ТОК?

  • прямой ток — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN forward current …   Справочник технического переводчика

  • прямой ток — tiesioginė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. forward current vok. Durchlaßstrom, m; Vorwärtsstrom, m rus. прямой ток, m pranc. courant direct, m …   Automatikos terminų žodynas

  • прямой ток — tiesioginė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. forward current vok. Vorwärtsstrom, m rus. прямой ток, m pranc. courant dans le sens conducteur, m; courant direct, m …   Fizikos terminų žodynas

  • прямой ток диода — Ток, протекающий через диод в прямом направлении. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы …   Справочник технического переводчика

  • прямой ток затвора — Обозначение IЗпр IGF [ГОСТ 19095 73] Тематики полупроводниковые приборы EN forward gate current DE Gatedurchlassstrom FR courant directe de grille …   Справочник технического переводчика

  • Прямой ток диода — 3. Прямой ток диода Ток, протекающий через диод в прямом направлении Источник: ГОСТ 25529 82: Диоды полупроводниковые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • прямой ток p-n-перехода — tiesioginė np sandūros srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. forward current of a p n junction vok. Vorwärtsstrom bei einem p n Übergang, m rus. прямой ток p n перехода, m pranc. courant direct d une jonction p n, m …   Automatikos terminų žodynas

  • прямой ток полупроводникового диода — tiesioginė puslaidininkinio diodo srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. forward current of a semiconductor diode vok. Vorwärtsstrom bei einer Halbleiterdiode, m rus. прямой ток полупроводникового диода, m pranc. courant direct d… …   Automatikos terminų žodynas

  • прямой ток p-n-перехода — tiesioginė pn sandūros srovė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. forward current of a p n junction vok. Vorwärtsstrom bei einem p n Übergang, m rus. прямой ток p n перехода, m pranc. courant direct d une jonction p n, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • прямой ток электрода — Ток, направленный из внешней цепи к данному электроду (кроме катода) и от катода во внешнюю цепь …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • Что такое прямой и не прямой ток?

    Например для полупроводниковых диодов прямой ток, это ток в проводящем направлении диода, а обратный (он в сотни раз меньше) в не проводящем.

    не прямой — может обратный?

    Ток прямой последовательности — трехфазный переменный ток образующий правое вращение намагничивающей силы в электрической машине. Ток нулевой последовательности — ток входящий фазный ток, но не образующий намагничивающей силы. Он присутствует только при наличии нулевого провода, и вычисляется как i0=1/3*ia+1/3*ib+1/3*ic, где ia, ib, ic — мгноенные значения тока фаз. Ток обратной последовательности вызывает вращение намагничивающей силы обратное прямому. Возникающие при работе электрических машин гармоники тока (вызванные нелинейностями магнитной системы, несинусоидальностью питании и. т. д. ) образуют токи нулевой и обратной последовательности., переменный ток в общем случае меняется в <a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрическая_цепь» title=»Электрическая цепь» target=»_blank» >электрической цепи</a> не только по <a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрическое_напряжение» title=»Электрическое напряжение» target=»_blank» >величине</a>, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи считают условно положительным, а другое, противоположное первому, условно отрицательным. В соответствии с этим и величину мгновенного значения переменного тока в первом случае считают положительной, а во втором случае — отрицательной.

    Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Общая электротехника и электроника”, страница 7

    то есть дырочная составляющая на 2 порядка больше.

    3. Определим напряжение для получения заданной плотности тока, воспользовавшись уравнением

    ,    В.

    22.        Ток, текущий видеальном р-n переходе при большом обратном напряжении и 300К, равен 2*10-7 А. Определить ток при прямом напряжении 0,1В.

    Решение:

    Воспользуемся зависимостью

     

    так как при большом обратном напряжении протекает обратный ток насыщения.

    При прямом напряжении 0,1В ток

    .

    23.        Диод имеет обратный ток насыщения I0 = 10мкА. Напряжение, приложенное к диоду, равно 0,5 В. Найти отношение прямого тока к обратному при 300К.

    Решение:

    Зависимость тока от напряжения

    ,где

    I0 – обратный ток насыщения,

    jТ – температурный потенциал, для 300К он равен 0,025В.

    Тогда

    24.        Германиевый полупроводниковый диод, имеющий обратный ток насыщения I0 = 25мкА, работает при прямом смещении 0,1В и 300К. Определить сопротивление диода постоянному и переменному току (дифференциальное).

    Решение:

    Прямой ток диода

    где jТ – температурный потенциал, для 300К он равен 0,025В.

    Сопротивление диода постоянному току

    Дифференциальное сопротивление получим дифференцированием исходного выражения.

    или

    С учётом того, что I >> I0 можно считать, что

    тогда

    в нашем случае это будет

     Ом, то есть упрощенной формулой можно пользоваться для оценки дифференциального сопротивления прямосмещённого p-n перехода. На практике она чаще используется в следующем виде (для 300 К):

     где I берётся в мА, а результат получается в Омах.

    Тогда  Ом

    Из анализа решений можно сделать также очень важный вывод:

    сопротивление прямосмещённого p-n перехода переменному току значительно меньше, чем постоянному. Это явление очень часто используется на практике.

    25.     Для идеального p-n перехода определить

    1). при каком напряжении обратный ток будет достигать 90% значения обратного тока насыщения при 300 К?

    2). отношение тока при прямом напряжении 0,05 В к току при том же значении обратного напряжения.

    Решение:

    1). При 300 К температурный потенциал  В.

    Из условия задачи обратный ток составит 0,9I0.

     или

     В (60 мВ) (~ 2jТ)

    2). отношение прямого тока к обратному при напряжениях  0,05 и -0,05 В:

    , то есть примерно в 7 раз прямой ток больше обратного.

    26.     Видеальном p-n переходе обратный ток насыщения I0 = 10-14 А при      300 К и I0 = 10-9 А при   398 К (1250 С). Определить напряжения на p-n переходе в обоих случаях, если прямой ток равен 1 мА.

    Решение:

    Из уравнения вольт-амперной характеристики перехода

    можно записать

    , или

    , логарифмируя последнее выражение, получим

    Для 300 К jТ = kT = 0,86*10-4*300 = 0,0258 В, а напряжение

    Для 398 К jТ = kT = 0,86*10-4*398 = 0,0342 В и

    Такая температурная зависимость характерна для Si диодов.

    27.     Определить во сколько раз увеличивается обратный ток насыщения сплавного p-n перехода, если

    1). для Ge диода температура увеличивается от 200 С до 800 С

    2). для Si диода температура увеличивается от 200 С до 1500 С.

    Решение:

    Зависимость обратного тока от температуры имеет вид:

    где k1 – постоянная;

    Езо = еUзо – ширина запрещённой зоны при 0 К;

    — температурный потенциал;

    Для    Ge: h = 1; m = 2; Uзо = 0,785 В

    Si: h = 2; m = 1,5; Uзо = 1,21 В.

    Следовательно, для Ge обратный ток насыщения

    При 800 С, или 353 К, имеем:

     В

    тогда

    При 200 С, или 293 К, имеем:

     В

    и ток

    отношение токов для Ge

    то есть при повышении температуры с 200 С до 800 С ток в Ge диоде увеличивается почти в 300 раз.

    Для Si диода:

    При 1500 С, или 433 К, имеем:

     В

    и ток

    При 200 С или 293 К jТ = 0,0253 В и ток

    отношение токов

    то есть для Si диода при повышении температуры с 200 С до 800 С обратный ток насыщения увеличится почти в 3000 раз.

    обратный ток — это… Что такое обратный ток?

  • ОБРАТНЫЙ ТОК — электр. ток, возвращающийся к своему источнику. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.… …   Технический железнодорожный словарь

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m; Sperstrom, m rus. обратный ток, m pranc. contre courant, m; courant de retour, m; courant inverse, m …   Automatikos terminų žodynas

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis chemija apibrėžtis Srovė, atsirandanti esant atgalinei įtampai. atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current rus. обратный ток …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m rus. обратный ток, m pranc. courant de retour, m; courant inverse, m …   Fizikos terminų žodynas

  • обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток — это… Что такое обратный ток?

  • ОБРАТНЫЙ ТОК — электр. ток, возвращающийся к своему источнику. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.… …   Технический железнодорожный словарь

  • обратный ток — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN back current …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m; Sperstrom, m rus. обратный ток, m pranc. contre courant, m; courant de retour, m; courant inverse, m …   Automatikos terminų žodynas

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis chemija apibrėžtis Srovė, atsirandanti esant atgalinei įtampai. atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current rus. обратный ток …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m rus. обратный ток, m pranc. courant de retour, m; courant inverse, m …   Fizikos terminų žodynas

  • обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы …   Справочник технического переводчика

  • обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem …   Справочник технического переводчика

  • alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *