Выпрямительный диод — описание, параметры и характеристики

Выпрямительный диод – это электронное устройство, предназначенное для преобразования тока переменного в ток постоянный. Это такой двухэлектродный прибор, у которого есть только односторонняя (униполярная) электрическая проводимость. Выпрямительный диод из полупроводниковых материалов и так называемые диодные мосты (когда четыре диода подключены по диагонали попарно в одном корпусе) пришли на смену игнитрону и электровакуумному диоду.

Эффект выпрямления переменного тока и преобразования его в постоянный возникает на переходе полупроводник-металл, металл-полупроводник или же в так называемом электронно-дырочном переходе в некоторых кристаллах (например, кремний, германий, селен, закись меди). Такие кристаллы часто служат основой прибора.

Полупроводниковый выпрямительный диод применяют в радиотехнике, в электронных и электрических устройствах. По сути, выпрямление – это преобразование тока переменного (напряжения) в ток одной полярности (пульсирующий постоянный). Такого типа выпрямление в технике необходимо для размыкания и замыкания электрический цепей, коммутации и детектирования электрических сигналов и импульсов, и для многих других подобных преобразований. Такие характеристики диода, как быстродействие, стабильность параметров, емкость p-n переходов не обязывают предъявлять к себе какие-то специальные требования.

У такого устройства есть определенные электрические параметры и характеристики диодов:

— прямое напряжение при указанном значении тока (берется среднее значение);

— обратный ток при заданном значении обратного напряжения и температуры (среднее значение);

— амплитудные допустимые значения для максимального обратного напряжения;

— усредненное значение прямого тока;

— значение величины частоты без снижения режима;

— сопротивление.

Выпрямительный диод часто сокращенно называют просто выпрямителем. Как компонент электрической цепи, он оказывает высокое сопротивление току, который протекает в одном направлении, и низкое тому, который протекает в направлении обратном. Это и вызывает выпрямление тока.

У такого устройства, как диод выпрямительный, достаточно небольшой частотный диапазон. Рабочая частота для промышленного использования такого прибора при преобразовании переменного тока в постоянный составляет 50 Гц. Предельной частотой принято считать не более чем 20 кГц.

Выпрямительный диод как электронное устройство можно поделить на несколько групп по значению максимального среднего прямого тока. Это диод малой мощности (до 0,3 ампер), средней мощности (от 0,3 А до 10 А) и сверхмощные (силовые) выпрямительные диоды (более десяти ампер).

К основным параметрам такого электронного устройства, как выпрямительный диод, необходимо отнести и рабочий диапазон для температуры окружающей среды (обычно она колеблется от -50 до +130 градусов Цельсия для наиболее распространенного типа диода – кремниевого) и максимальную температуру корпуса (самые разные параметры, в зависимости от мощности, назначения и производителя).

Выпрямительные диоды — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

1.

Выпрямительные диодыВыполнили студенты группы 235-3:
Прытков С.В.
Дорохов А.С.
Ержанов Д.С.
Ефимов К.

2. Содержание.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Определение.
Область применения.
Принцип работы.
Разновидности устройств и их обозначение.
Параметры выпрямительных диодов.
ВАХ.
Коэффициент выпрямления.
Мостовые схемы включения диодов.
Диоды Шотки.

3. Определение.

Выпрямительный диод — это
полупроводниковый прибор с
одним p-n переходом и с двумя
электродами, который служит
для преобразования
переменного тока в
постоянный.

4. Область применения.

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.

5. Принцип работы выпрямительного диода

Принцип работы этого устройства основывается на
особенностях p-n перехода. Анод присоединён к p
слою, катод к n слою. Возле переходов двух
полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют
носители заряда. Это запирающий слой. Его
сопротивление велико.
При воздействии на слой определенного внешнего
переменного напряжения, толщина его становится
меньше, а впоследствии и вообще исчезнет.
Возрастающий при этом ток называют прямым. Он
проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное
напряжение будет иметь другую полярность, то
запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет.

6. Разновидности устройств и их обозначение.

По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные.
В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение —
Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше.
Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.
Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код:
— Первый элемент – обозначение материала из которого он выполнен;
— Второй определяет подкласс;
— Третий обозначает рабочие возможности;
— Четвертый является порядковым номером разработки;
— Пятый – обозначение разбраковки по параметрам.

7. Параметры выпрямительных диодов.

• Частотный диапазон выпрямительных диодов
невелик. При преобразовании промышленного
переменного тока рабочая частота составляет 50 Гц,
предельная частота выпрямительных диодов не
превышает 20 кГц.
• По максимально допустимому среднему прямому
току диоды делятся на три группы: диоды малой
мощности (Iпр.ср. ≤ 0,3 А), диоды средней
мощности (0,3 А < Iпр.ср. < 10 А) и мощные
(силовые) диоды (Iпр.ср. ≥ 10 А). Диоды средней и
большой мощности требуют отвода тепла, поэтому
они имеют конструктивные элементы для установки
на радиатор.

8. Параметры выпрямительных диодов.

• В состав параметров диодов входят
диапазон температур окружающей среды (для
кремниевых диодов обычно от −60 до +125 °С)
и максимальная температура корпуса.
• Среди выпрямительных диодов следует особо
выделить диоды Шотки, создаваемые на базе
контакта металл-полупроводник и
отличающиеся более высокой рабочей
частотой (для 1 МГц и более), низким прямым
падением напряжения (менее 0,6 В).

9. Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперную характеристику (ВАХ)
выпрямительного диода можно
представить графически. Из графика
видно, что ВАХ устройства нелинейная.
В начальном квадранте Вольт-амперной
характеристики ее прямая ветвь
отражает наибольшую проводимость
устройства, когда к нему приложена
прямая разность потенциалов. Обратная
ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает
ситуацию низкой проводимости. Это
происходит при обратной разности
потенциалов.
Реальные Вольт-амперные характеристики
подвластны температуре. С
повышением температуры прямая
разность потенциалов уменьшается.

10. Коэффициент выпрямления

• Коэффициент выпрямления можно рассчитать.
Он будет равен отношению прямого тока
прибора к обратному. Такой расчет приемлем
для идеального устройства. Значение
коэффициента выпрямления может достигать
нескольких сотен тысяч.
Чем он больше, тем лучше
выпрямитель делает свою
работу.

11. Мостовые схемы включения диодов.

Дио́дный мо́ст — электрическая схема,
предназначенная для преобразования
(«выпрямления») переменного
тока в пульсирующий. Такое выпрямление
называется двухполупериодным.
Выделим два варианта включения мостовых
схем :
1. Однофазную
2. Трехфазную.

12. Однофазная мостовая схема.

На вход схемы подается переменное напряжение (для простоты будем
рассматривать синусоидальное), в каждый из полупериодов ток
проходит через два диода, два других диода закрыты
Выпрямление положительной полуволны
Выпрямление отрицательной полуволны
результате такого преобразования на выходе мостовой схемы
получается пульсирующее напряжение вдвое большее частоты
напряжения на входе .
В
а) исходное напряжение (напряжение на входе), б)
однополупериодное выпрямление, с) двухполупериодное
выпрямление

14. Трехфазная мостовая схема.

В схеме трехфазного выпрямительного моста в результате
получается напряжение на выходе с меньшими пульсациями, чем
в однофазном выпрямителе .

15. Диоды Шотки

Диоды Шоттки получают, используя переход металл-полупроводник.
При этом применяют подложки из низкоомного n-кремния (или
карбида кремния) с высокоомным тонким эпитаксиальным слоем того
же полупроводника .
УГО и структура диода Шоттки:
1 –низкоомный исходный кристалл кремния
2 – эпитаксиальный слой высокоомного
‖
‖‖‖
Кремния
‖‖‖
3 – область объемного заряд
4 – металлический контакт

English     Русский Правила

Что такое выпрямительный диод? Общий 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

ⅠВведение

Ⅱ Что такое выпрямитель?

Ⅲ Видео с выпрямительным диодом

Ⅳ Что такое выпрямительный диод?

Ⅴ В чем разница между диодом и выпрямителем?

Ⅵ Технические параметры

ⅶ Диод выпрямителя-характеристики напряжения тока

ⅷ Применение

ⅸ Схема диода прямота

ⅹ Как проверить DIODE DIODE?

Ⅺ Часто задаваемые вопросы

 

 

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

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

 

 

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

 

 

Видео описание 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.

Выпрямительные диоды 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 диода выпрямителя

 

 

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, такие как:

• 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, тогда как 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 ножницах.
• Первоначально диоды назывались лампами. 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 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 тока 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 Диод выпрямителя-характеристики напряжения тока

На рисунке приведены характеристики напряжения тока выпрямителя:

Рисунок 2: характеристики тока приложения Diode

ⅷ Applatier.

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 формирования 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. На стороне N будет генерироваться наибольшее количество электронов и очень мало дырок (из-за теплового возбуждения) на стороне напротив, сторона P будет иметь большинство дырок носителей заряда и очень мало электронов. Свободные электроны с N-стороны диффундируют (распространяются) на сторону P и рекомбинируют в дырках, в результате чего + ve становится неподвижным (неподвижным). 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.

 

Прямое смещение

 

Обратное смещение Диод

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 разрушается после 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):

 

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.

Передний смещение: ohMmeter покажет приблизительное значение прямого напряжения диода (около 0,7v)

Обратное стволо что сопротивление чрезвычайно велико (электрический клапан выключен)

 

 

Функция «проверки 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 0,7 В.

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

 

 

Прямое смещение: для кремниевых диодов на мультиметре должно быть видно падение напряжения примерно на 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 поменяйте полярность блока питания, потому что вы не сможете демонтировать припаянный компонент «руками», пока не отпаяете его.Конечно, мы не хотим подвергать опасности исправно работающий компонент. Цель этого примера — показать, почему вы следует позаботиться о размещении компонентов на 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. Однофазный неуправляемый 9Конфигурация схемы двухполупериодного мостового выпрямителя 0009 (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.

Что такое стандартный выпрямитель?_Верхний диод

Что такое стандартный выпрямитель?_Topdiode

Главная > Промышленные новости > Что такое стандартный выпрямитель?

Что такое стандартный выпрямитель?
Выпрямительный диод пропускает электрический ток 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. Они разрабатываются как дискретные компоненты или как интегральные схемы и обычно изготавливаются из кремния и характеризуются довольно большой поверхностью P-N-перехода. Это приводит к высокой емкости в условиях обратного смещения. В источниках высокого напряжения два выпрямительных диода или более могут быть соединены последовательно, чтобы увеличить номинальное пиковое обратное напряжение (PIV) комбинации.

Типы стандартных выпрямителей
Существует множество различных типов стандартных выпрямителей, и в Topdiode мы предлагаем многие из наиболее распространенных типов, классифицированных по максимальному обратному току, максимальному пиковому току, максимальному обратному напряжению, прямому напряжению, типу корпуса и максимальному току. средний выпрямленный ток.

Наиболее распространенные размеры максимального среднего выпрямленного тока: 1 А, 1,5 А, 3 А, 5 А и 6 А. Мы также предлагаем стандартные выпрямители с максимальным средним выпрямленным током до 400 А. Прямое напряжение может варьироваться от 1,1 мВ. до 1,3 кВ, причем наиболее распространенные стандартные полупроводниковые микросхемы выпрямителей имеют прямое напряжение 1,1 В или 1,15 В.

Применение стандартных выпрямителей:

Стандартные выпрямители используются для регулирования мощности в компьютерах и электроэнергии в автомобилях. Их также можно использовать в зарядных устройствах для перезаряжаемых аккумуляторов, блоках питания компьютеров и автомобильных аккумуляторах. Кроме того, хотя выпрямительные диоды часто используются для преобразования переменного тока в постоянный, диоды с выпрямляющими характеристиками используются не только в электронике. Например, диод используется в детекторе радио для выполнения демодуляции радио.

Стандартные диодные выпрямители в Topdiode:

		Пиковое повторяющееся обратное напряжение
		50В	100 В	200 В	300 В	400 В	500 В	600 В	800В
Средний прямой ток	1,0 А	М1	М2	М3		М4		М5	М6
		С1А	С1Б	С1Д		С1Г		С1Дж	С1К
		1А1	1А2	1А3		1А4		1А5	1А6
		1N4001	1N4002	1N4003		1N4004		1N4005	1N4006
	1,5 А	1N5391	1N5392	1N5393	1N5394	1N5395	1N5396	1N5397	1Н5398
		ГП15А	ГП15Б	ГП15Д		ГП15Г		ГП15ДЖ	ГП15К
		RL151	РЛ152	РЛ153		РЛ154		РЛ155	РЛ156
	2,0 ​​А	РЛ201	РЛ202	РЛ203		РЛ204		РЛ205	РЛ206
		С2А	С2Б	С2Д		С2Г		С2Дж	С2К
	2,5 А	РЛ251	РЛ252	РЛ253		РЛ254		РЛ255	РЛ256
	3,0 А	1N5400	1N5401	1N5402	1N5403	1N5404	1N5405	1N5406	1N5407
		С3А	С3Б	С3Д		С3Г		С3Дж	С3К
	5,0 А	5А05	5А1	5А2		5А4		5А6	5А8
	6,0 А	6А05	6А1	6А2		6А4		6А6	6А8
	10. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника