Вставка с диодом ДВ-4ПР1-П/15 (1)

Характеристики

Артикул	022097451 / 221097452
Номинальный ток, А	1
Компонент	диод (полярность к-а)
Максимальный ток, А	1

Исполнения

Вставка с диодом ДВ-4ПР1-П/15 (1)

Вставка с диодом ДВ-4ПР1-П/15 (1)-Р

Артикул исполнений	022097451	221097452
Исполнение по области применения	Общепромышленное	Морское
Номинальный ток, А	1	1
Компонент	диод (полярность к-а)	диод (полярность к-а)
Максимальный ток, А	1	1

Полупроводниковые диоды — Пособие по электротехнике

            Полупроводниковым диодом называется электро преобразовательный полупроводниковый прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом, имеющим два вывода.

            Структура полупроводникового диода с электронно-дырочным переходом и его условное графическое обозначение приведены на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Схема структуры полупроводникового диода (а)

и его графическое обозначение (б)

            Буквами  p  и  n  обозначены слои полупроводника с проводимостями соответственно 

p-типа  и  n-типа. В контактирующих слоях полупроводника (область p—n-перехода на рис. 2.2) имеет место диффузия дырок из слоя p в слой n, причиной которой является то, что их концентрация в слое p значительно больше их концентрации в слое n. В итоге в приграничных областях слоя p и слоя n возникает так называемый обедненный слой, в котором мала концентрация подвижных носителей заряда (электронов и дырок). Обедненный слой имеет большое удельное сопротивление.

            Ионы примесей обедненного слоя не компенсированы дырками или электронами.

В совокупности ионы образуют некомпенсированные объемные заряды, создающие электрическое поле с напряженностью Е. Это поле препятствует переходу дырок из слоя p в слой n и переходу электронов из слоя n в слой p. Оно создает так называемый дрейфовый поток подвижных носителей заряда, перемещающий дырки из слоя n в слой p и электроны из слоя p в слой n. Таким образом, в зависимости от полярности проходящего через диод тока, проводимость диода существенно изменяется, приводя к изменению величину проходящего тока.

            Основные характеристики полупроводникового диода представляются его вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Вольт-амперная характеристика – это зависимость тока

i, протекающего через диод, от напряжения u, приложенного к диоду. Вольт-амперной характеристикой называют и график этой зависимости (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Вольт-амперная характеристика и основные параметры полупроводникового диода

Диоды обычно характеризуются следующими параметрами (рис. 2.3):

1.     обратный ток при некоторой величине обратного напряжения  I_обр, мкА;

2.     падение напряжения на диоде при некотором значении прямого тока через диод

U_пр, в;

3.     емкость диода при подаче на него обратного напряжения некоторой величины С, пФ;

4.     диапазон частот, в котором возможна работа без снижения  выпрямленного тока f_гр, кГц;

5.     рабочий диапазон температур.

            Техническими условиями задаются обычно максимальные (или минимальные) значения параметров для диодов каждого типа.

            Так, например, задается максимально возможное значение обратного тока, прямого падения напряжения и емкости диода. Диапазон частот задается минимальным значением граничной частоты 

f_гр. Это значит, что параметры всех диодов не превышает (а в случае частоты – не ниже) заданного техническими условиями значения. Общий вид диодов показан на рис 2.4.

Рис. 2.4. Конструкция диодов малой мощности (а) и средней мощности (б)

ALIL3L220 | Сигнальный индикатор со встроенным диодом 220В, желтый

Диаметр отверстия, мм	22.5
Защита от удара мячом	Нет
Количество вспомогат. нормально разомкнутых (НО) контактов	1
Количество световых индикаторов	1
Компактная версия выключателя-разъединителя	Нет
Конструкция линзы	Круглая (-ое)
Макс. мощность лампы	1
Материал корпуса	Пластик
Материал переднего кольца	Пластик
Моторный привод встроенный	Нет
Моторный привод опционально	Нет
Номин. (расчетное) напряжение	220
Номин. время работы	30000
Номин. напряжение	220
Номин. продолжительный ток Iu	0.02
Номин. раб. напряжение Ue, В	220
Номин. ток	0.02
Подходит для напольного монтажа	Нет
Подходит для промежуточного монтажа	Нет
Подходит для установки в распределит. щит	Нет
Подходит для фронтал. монтажа в центре	Да
Подходит для фронтал. монтажа через 4 отверстия	Да
Пригоден в качестве главного выключателя	Да
Пригоден в качестве предохранительного выключателя	Нет
Пригоден в качестве сервисного выключателя	Нет
Пригоден в качестве устройства аварийной остановки	Нет
Расцепитель напряжения опционально	Нет
С блокировкой/запираемый (-ая)	Нет
С возможностью подключ. устр-ва дистанц. тестир. и управл. авар. освещением	Нет
С ламп. в комплекте	Да
С передним кольцом	Да
С сигнальной лампой (индикатором)	Нет
Степень защиты (IP)	IP65
Степень защиты (IP), передняя сторона	IP65
Тип лампы	Светодиод. (LED)
Тип линзы	Плоская (-ий)
Тип напряжения	AC (перемен.)
Тип цоколя лампы	Светодиод. (LED)
Тип электрического подключения	Винтовое соединение
Цвет кнопки	Серый
Цвет корпуса	Черный
Цвет линзы/колпачка	Желтый
Цвет переднего кольца	Черный
Цоколь лампы	Не применимо
Диаметр отверстия	22. 5
Классификация по ETIM	Лампа индикаторная в сборе
Количество вспомогат. нормально разомкнутых (НО) контактов	1
Количество световых индикаторов	1
Компактная версия выключателя-разъединителя	Нет
Конструкция линзы	Круглая
Макс. мощность лампы	1
Материал корпуса	Пластик
Материал переднего кольца	Пластик
Моторный привод встроенный	Нет
Моторный привод опционально	Нет
Напряжение дополнит. расцепителя	Нет
Номин. время работы	30000
Номин. напряжение	220
Номин. напряжение	220
Номин. продолжительный ток Iu	0.02
Номин. раб. напряжение Ue	220
Номин. ток	0.02
Подходит для напольного монтажа	Нет
Подходит для промежуточного монтажа	Нет
Подходит для установки в распределит. щит	Нет
Подходит для фронтал. монтажа в центре	Да
Подходит для фронтал. монтажа через 4 отверстия	Да
Пригоден в качестве главного выключателя	Да
Пригоден в качестве предохранительного выключателя	Нет
Пригоден в качестве сервисного выключателя	Нет
Пригоден в качестве устройства аварийной остановки	Нет
С блокировкой/запираемый (-ая)	Нет
С возможностью подключ. устр-ва дистанц. тестир. и управл. авар. освещением	Нет
С ламп. в комплекте	Да
С передним кольцом	Да
С сигнальной лампой (индикатором)	Нет
Степень защиты (IP)	IP65
Степень защиты (IP), передняя сторона	IP65
Тип лампы	Светодиод.
Тип линзы	Плоская
Тип напряжения	AC
Тип подключения	Винтовое соединение
Тип цоколя лампы	Светодиод.
Ударопрочный	Нет
Цвет кнопки	Серый
Цвет корпуса	Черный
Цвет линзы/колпачка	Желтый
Цвет переднего кольца	Черный
Цоколь лампы	Не применимо

Упрощенные методы анализа схем с диодами с прямым смещением

Добавлено 22 февраля 2020 в 16:50

Сохранить или поделиться

В данной статье описываются два метода, которые мы используем для оценки токов и напряжений, присутствующих в цепи, которая включает в себя один или несколько диодов.

Что делает диодные схемы настолько сложными для анализа?

Мы уже обсуждали экспоненциальную зависимость тока от напряжения у диодов с прямым смещением. В этой статье мы узнаем, как использовать понимание этой связи тока и напряжения для выполнения простого анализа диодных схем.

Анализ диодных схем

Диоды усложняют анализ цепи, поскольку имеют нелинейную вольт-амперную характеристику. Другими словами, диод не имеет единственного числового значения, которое фиксирует математическую связь между током и напряжением.

Для резистора это единственное числовое значение является сопротивлением, и, следовательно, когда мы строим для резистора зависимость между током и напряжением, мы получаем прямую линию. С типовым кремниевым диодом, напротив, график нелинейной ВАХ выглядит как экспоненциальная кривая, показанная ниже.

Рисунок 1 – Вольт-амперная характеристика диода

Метод 1: Диод как ключ

Самый безболезненный (и наименее точный) способ анализа диодных цепей – сделать вид, что диод является ключом, управляемым напряжением, который работает для электрического тока как идеальный односторонний клапан. Если напряжение на этом «ключе» больше 0 В, ток течет свободно, без какого-либо сопротивления или падения напряжения. Если напряжение на «ключе» меньше или равно 0 В, ток не течет совсем.

Первым шагом в этом типе анализа является допущение, что диод находится в режиме проводимости или непроводимости. Любое предположение приведет к правильным результатам, поэтому просто сделайте свою лучшую догадку. Если предполагается, что диод находится в режиме проводимости, сохраните его на схеме, но обращайтесь с ним как куском провода. Если предполагается, что диод не проводит ток, замените его разрывом в цепи.

Теперь приступите к анализу и проверьте, что результаты имеют смысл. Если напряжение на предполагаемой разомкнутой цепи больше нуля, предположение было неверным – этот диод на самом деле проводит ток. Если ток, протекающий через проводящий диод, направляется от катода к аноду, то предположение было неверным – мы ограничиваем наш анализ диодами с прямой проводимостью, поэтому ток, протекающий от катода к аноду, указывает на то, что диод на самом деле не проводит ток.

Рисунок 2 – Схема вверху представляет исходную схему. В левом нижнем углу диод считается непроводящим и был заменен разрывом цепи. Справа внизу предполагается, что диод является проводящим и заменен на соединение с нулевым сопротивлением.

Этот метод может показаться довольно примитивным, но на самом деле это удобный способ выполнить быстрый предварительный анализ. Это особенно полезно, когда в цепи присутствуют напряжения, которые достаточно велики по сравнению с обычными прямыми напряжениями диодов, или когда цепь содержит несколько диодов, и основной проблемой является определение, какие из них являются проводящими.

Метод 2: Подход с постоянным падением напряжения

Когда мы используем метод, описанный в предыдущем разделе, мы анализируем схему, как будто диоды идеальны, то есть они работают для тока как идеальные односторонние клапаны. Мы можем сделать этот метод намного более реалистичным, просто добавив идеальную батарею, которая представляет падение напряжения на диоде.

Батарея становится внутренней частью всего компонента диода, как показано на следующей схеме.

Рисунок 3 – Условное обозначение диода представляет идеальный диод, и батарея делает две вещи: она изменяет пороговое условие для проводимости и создает падение напряжения, которое присутствует, когда диод проводит ток.

Поскольку напряжение идеальной батареи является фиксированным и постоянным, этот метод анализа соответствует упрощенной модели диода, состоящей из двух дискретных состояний: если напряжение между анодом и катодом на диоде меньше 0,7 В, диод заперт и действует как разомкнутая цепь; если напряжение больше или равно 0,7 В, диод проводит ток с нулевым сопротивлением, но вызывает падение напряжения на 0,7 В (вам не обязательно использовать значение 0,7 В в качестве постоянного падения напряжения, но это стандартный выбор для типовых кремниевых диодов).

Понимание модели с постоянным падением напряжения

Если вам непонятно, как работает эта модель, обратите внимание, что полярность батареи противоположна направлению прямого тока, протекающего через диод. Таким образом, ток не может течь от анода к катоду, пока прямое напряжение не превысит напряжение батареи, а это означает, что батарея создает пороговое условие для проводимости диода. Также обратите внимание, что батарея не создает паразитный ток, который мешает нашему анализу схемы, потому что идеальный диод не позволяет току течь в направлении от катода к аноду.

После перехода в режим проводимости напряжение батареи становится обычным падением напряжения. Опять же, давайте рассмотрим полярность батареи. Представьте себе резистор на месте батареи; мы представили бы падение напряжения на резисторе, нарисовав плюс слева и минус справа, и мы знаем, что эта ориентация указывает на падение напряжения при движении по пути прохождения тока. Батарея имеет ту же ориентацию полярности, и, таким образом, она также представляет падение напряжения, в этом случае вызванное диодом, а не резистора.

Далее: более сложные методы анализа диодных схем

Мы рассмотрели экспоненциальную зависимость тока от напряжения у диода и два метода упрощения анализа схем, заменив эту экспоненциальную зависимость чем-то более простым. В следующей статье мы обсудим более сложные методы анализа.

Оригинал статьи:

Теги

Анализ цепейДиодПрямое смещение диода

Сохранить или поделиться

Диод. Часть 1 | Электроника для всех

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.

▌Клапан
В двух словах, в нашей канализационной электрике для сантехников диод это клапан. 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 диода это справедливо в той же мере. Есть у диода такой параметр как падение напряжения. Оно для диодов Шоттки составляет около 0.2…0.4вольт, а для обычных диодов порядка 0.6…0.8 вольт.

Из этого знания следует три простых вывода.

1) Чтобы ток шел через диод напряжение на диоде должно быть выше его падения напряжения.

2) Какой бы ток через диод не шел, на нем всегда будет напряжение примерно равное его падению напряжения (собственно потому его таки зовут). Т.е. сопротивление диода нелинейно и падает с ростом тока.

3) Включая в цепь диод последовательно с нагрузкой, мы потеряем на нагрузке напряжение равное падению напряжения диода. Т.е. если вы в батарейное питание на 4.5 вольт для защиты от переполюсовки поставите диод, то потеряете от батареек 0.7 вольт, что довольно существенно. Ваше устройство перестанет работать гораздо раньше чем реально сядут батарейки. А батареи не будут высажены до конца. В этом случае лучше ставить диод Шоттки. У него падение ниже чем у простого (но есть свои приколы). А лучше вообще полевой транзистор.

До кучи пусть будет еще и график:

Это вольт-амперная характеристика диода. По которой наглядно видно, что открывается он примерно от 0.7 вольт. До этого ток практически нулевой. А потом растет по параболе вверх с ростом напряжения. У резистора ВАХ была бы прямолинейной в прямом соответствии с законом Ома. А в обратку диод не то чтобы не пропускает, но ток там совсем незначительный, доли миллиампера. Но после определенного напряжения диод резко пробивает и он начинает открываться, падение напряжения устанавливается где-то на уровне предела по обратному напряжению, а после и вовсе сгорает. Ведь рост тока, да большое падение напряжения на диоде означают большие тепловые потери (P=U*I). А диод на них не рассчитан. Вот и сгорает обычно он после пробоя. Но если ограничить ток или время воздействия, чтобы тепловая мощность не превышала расчетную, то электрический пробой является обратимым. Но это касается только обычных диодов, не Шоттки. Тех пробивает сразу и окончательно.

А вот и реальная характеристика диода Vishay 1N4001

Прямая ВАХ, показан один квадрант, рабочий. Начинается гдето с 0.6 вольт. При этом ток там мизерный. А дальше, с ростом напряжения, диод начинает резко открываться. На 0.8 вольтах ток уже 0.2А, на 1 вольте уже под 2.5А и так далее, пока не сгорит 🙂

Вот вам и ответ на вопрос почему нельзя светодиоды втыкать последовательно на источник напряжения без токоограничения. Вроде бы падения скомпенсированы, ну что им будет то? А малейшее изменение напряжения вызывает резкое изменение тока. А источники питания никогда не бывают идеальными и разброс по питанию там присутствует всегда. В том числе и от температуры и нагрузки.

И обратная ВАХ, напряжение в процентах от максимального (т.к. даташит на все семейство диодов, от 4001 до 4007 и у них разное обратное напряжение). Тут токи уже в микроамперах и ощутимо зависят от температуры.

▌Выбор диодов. Быстрые прикидки.
В первом приближении у диода нам интересные три параметра — обратное напряжение, предельный ток и падение напряжения.

Т.е. если вы делаете выпрямитель в сетевое устройство, то диод вам хорошо бы вольт на 400, а лучше на 600 пробивного обратного напряжения. Чтобы с хорошим запасом было.

С предельным током все тоже просто. Он должен быть не меньше, чем через него потечет. Лучше чтобы был запас процентов в 30.

Ну, а падение обычно нужно учитывать для малых напряжений, батарейного питания.

Открываем даташит на … пусть это будет 1N4007 (обычный рядовой диод) и ищем искомые параметры. И сразу же видим искомое, табличку предельных значений Maximum Rating или как то так:

I_F(AV) прямой ток. Обозначается всегда как то так. Тут 1А. Предельный ток который этот диод тащит и не дохнет. Импульсно он протаскивает до 30А в течении 8.3мс (I_FSM), скажем заряд конденсаторов через себя переживет.

Предельное обратное напряжение определяется параметрами:
V_RRM — повторяющееся пиковое значение.
V_RMS — действующее значение синусоидального переменного напряжения. На западе принято называть его среднеквадратичным. У нас постепенно тоже приходят к такому обозначению.
V_DC — и просто обратное постоянное напряжение.

Ну, а падение смотрим по графикам в том же даташите под конкретный ток.

Есть еще диоды Шоттки, у них меньше внутренняя емкость и поэтому они во первых гораздо быстрей закрываются, что важно для импульсных преобразователей, работающих на большой частоте. А во вторых, имеют втрое ниже падение напряжение. Но, у них мало обратное пробивное напряжение. Классический диод Шоттки выглядит по даташитам примерно так:

Это 1N5819 стоящий в Pinboard II в преобразователе:

Падение напряжения можно измерить мультиметром, в режиме проверки диодов.

Он показывает падение в вольтах. И это падение обязательно надо учитывать, особенно в слаботочных цепях. Например, развязываете вы диодом какой-нибудь вывод микроконтроллера, с уходящим от него сигналом. Например, чтобы при подключении устройства в контроллер не потекло чего лишнего.

А сам контроллер (МК) должен подавать в устройство ХЗ логическую единицу. И, скажем, дает ее как 3.3 вольта. А если падение диода 0.6 вольт и у вас до Х.З. дойдет не 3.3 вольта, а меньше. А тут возникает вопрос, а воспримет ли Х.З. это как логическую единицу? Корректно ли это будет? Ну и, соответственно, решать проблемы если нет.

Светодиодов все это касается в той же мере. Только у них падение напряжения гораздо выше и зависит от цвета. Также, если хотите правильно вычислить ограничение резистора для светодиода, то измеряете его падение напряжения. Вычитаете из питания падение напряжения светодиода (или светодиодной цепи), а потом по полученному напряжению считаете по закону Ома сопротивление.

Например, имеем светодиод на с падением в 3 вольта. Его номинальный ток 10мА, а источник питания у нас 5 вольт. Итак, 5-3 = 2 вольта. Теперь на эти два вольта надо подобрать резистор, чтобы ток был 10мА. 2 / 0,01=200 ом.

Особенно важно правильно подбирать сопротивления для фонарей разных оптронов и прочих оптических датчиков. Иначе характеристики не предсказуемые.

Поэтому, кстати, нельзя включать светодиоды параллельно с общим токоограничивающим резистором. Т.к. диоды имеют разброс по характеристикам, даже если они из одной партии. А из-за малейшего отличия от соседей разница тока через один диод может быть весьма существенная. В результате один из диодов будет работать с перекалом, перегреется и сгорит. Токоограничивающий резистор ставят на каждый диод.

Во второй части этой статьи, которая уже написана, будет более детально расписаны остальные параметры и почему они образуются, исходя из полупроводниковой конструкции диода. А я пока картинки нарисую…

Страница не найдена. Рынок Электротехники. Отраслевой портал

]]> You must have JavaScript enabled to use this form. Вход в личный кабинет Контекстная реклама LED светильники от производителя! Профессиональное LED освещение от ТМ RADUGA «Технология Света». До 10 лет службы. Бесплатная замена по гарантии.   УЗИП серии ETHERNET Для защиты оборудования, использующего интерфейс Ethernet. От гроз, электростатических разрядов и др.   Щитовое оборудование CHINT Официальный представитель производителя CHINT. Широкий ассортимент, продукция в наличии.   Силовые автоматические выключатели CHINT Официальный представитель производителя CHINT. Широкий ассортимент, продукция в наличии.   Надёжное электрощитовое оборудование! Широкий ассортимент, доступные цены и высокое качество. Добро пожаловать на страницы каталога ГК «Узола»!

Страница «/upload/file/sprav/sprav12-2. htm» не найдена.

Поиск по сайту Контекстная реклама Встраиваемый профиль с 3D-эффектом Создайте объемный встроенный светильник из профиля серии PLS-LOCK с экраном разных форм и светодиодной ленты.   Лестничные лотки LESTA IEK® Металлические кабельные лотки высотой: 55, 80, 100, 150 мм. Высокая нагрузка и стойкость к коррозии. Надежная прокладка кабельной трассы.   Автоматические выключатели CHINT Широкий ассортимент электрооборудования и низковольтной аппаратуры удобно приобрести в интернет магазине официального представителя.   Автоматические выкл. ВА88 MASTER IEK Рабочее напряжение до 690 В. Служат для защиты электрических сетей от КЗ, перегрузки, снижений напряжения. Компактные размеры.   H07RN-F медный кабель от производителя Кабели по международному стандарту. Напрямую с завода, доставка по всей России, комплексные заказы.     Свежий номер Рассылка Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку! */ ]]]]>]]>

Диод 2Д103А

Параметр			Значение
Постоянное обратное напряжение			75 В
Постоянное прямое напряжение при постоянном прямом токе 50 мА и температуре, не более:		от +25 до +125°C	1 В
		-60°C	1,2 В
Импульсное прямое напряжение диода при постоянно прямом токе, не более:		2 А	2,5 В
		0,5 А	1,5 В
Время прямого восстановления при постоянно прямом токе 2 А и температуре, не более:		от -60 до +25°C	1 мкА
		+125°C	50 мкА
Постоянный обратный ток при максимальном постоянном обратном напряжении и температуре:		+25°C	0,1 мкА
		+100°C	50 мкА
Время обратного восстановления при постоянном обратном напряжении 20 В и постоянно прямом токе 50 мА, не более			4 мкс
Время прямого восстановления при постоянно импульсном прямом токе 2 А, не более			1 мкс
Общая емкость диода 2Д103А при постоянно обратном напряжении 5 В, не более			20 пФ
Импульсное обратное напряжение диода:		через 20 мкс после окончания импульса прямого тока	75 В
		через 10 мкс после окончания импульса прямого тока	100 В
Постоянный средний прямой ток при температуре:		от -60 до +50°C	100 мА
		+125°C	30 мА
Импульсный прямой ток при интервале времени не более 10 мкс, в диапазоне температур от -60 до +90°C:		при среднем постоянно прямом токе 30 мА	2 А
		при среднем постоянно прямом токе 60 мА	1 А
Частота без снижения электрических режимов диода			20 кГц
Температура окружающей среды			от -60 до +125°C
Габаритные размеры:	длина		43 мм
	диаметр		2 мм
Масса			0,1 г

диодов — обзор | Темы ScienceDirect

1.

2.2 КОНФИГУРАЦИИ РЕАКТОРА

Диодные реакторы могут питаться от ВЧ или постоянного электрического поля. В случае высокочастотного возбуждения осаждение обычно происходит на заземленном электроде. Поскольку общая площадь заземленного электрода и стенок реактора обычно больше, чем площадь электрода с питанием, возникает самосмещение постоянного тока, как показано на рисунке 4b. Падение потенциала на электроде под напряжением намного больше, чем на заземленном.Электрод с питанием более отрицательный по отношению к земле, поэтому его часто называют катодом. В этом случае заземленный электрод является анодом. Для тлеющего разряда постоянного тока распределение потенциала аналогично тому, которое показано для ВЧ-разряда на рисунке 4b. В обоих случаях ионная бомбардировка катода больше, чем анода. Вследствие этого нанесение пленок на катод или анод приводит к различным микроструктурным свойствам. Скорость осаждения на катоде обычно выше, чем на аноде.Пленки, осажденные на катоде, плотные, но также напряженные. Анодные пленки более пористые. В разрядах постоянного тока иногда используют сетку, расположенную над катодом, которая имеет тот же потенциал, что и катод [134]. Таким образом, ионы замедляются из-за столкновений газовой фазы в области между сеткой и катодом, и получается гораздо лучший материал [135]. Кроме того, сетка служит экраном для активных радикалов. Радикал SiH ₂ имеет большую вероятность прилипания и легко прилипает к сетке.Как следствие, радикал SiH ₂ будет отфильтрован, и SiH ₃ будет преобладать в осаждении. Было показано, что качество получаемого материала в триодных разрядах ВЧ было улучшено [136–139].

Плоские триодные ВЧ-разряды, используемые в исследованиях, как правило, асимметричны; площадь электрода с питанием намного меньше, чем площадь всех заземленных частей вместе взятых (заземленный электрод может составлять лишь небольшую часть заземленной области). Поэтому самосмещение постоянного тока велико.Уменьшить асимметрию можно, ограничив разряд заземленной сеткой [140, 141] или стенкой [142]. Такое ограничение также обеспечивает более высокую плотность мощности в разряде, что приводит к увеличению скорости осаждения.

Внешнее магнитное поле также использовалось для удержания плазмы [143]. Схема, в которой электромагниты расположены под катодом, известна как управляемый плазменный магнетрон , метод [144]. Диффузии электронов к стенкам препятствует магнитное поле между катодом и анодом.Это приводит к увеличению электронной плотности и, следовательно, к более быстрому разложению силана и более высокой скорости осаждения. При скорости осаждения 1 нм / с получается материал приборного качества [144]. Кроме того, рядом с анодом расположена сетка, и анод может смещаться извне, как для удержания плазмы, так и для управления ионной бомбардировкой.

Горячие стенки реактора иногда используются как средство увеличения плотности пленок, осаждаемых на стенках.Это уменьшает количество адсорбированных загрязняющих веществ на стенах и приводит к снижению скорости дегазации. Горячая стена особенно интересна для однокамерных систем без камеры с замком нагрузки. Качество материала аналогично качеству, полученному с холодной стенкой реактора [145],

. Другие конфигурации, которые используются, включают установку концентрических электродов в трубчатом реакторе, где разряд все еще имеет емкостную связь. Также использовалась индуктивная связь с катушкой, окружающей трубчатый реактор [146, 147].

MACOM — Понимание терминологии диодов

22 октября 2020 г.

ВЧ и СВЧ-диоды

представлены в нескольких различных вариантах, от PIN и варакторов до диодов Шоттки. Производители часто указывают эти диоды по параметрам, которые можно измерить без необходимости постоянного подключения диода к внешней цепи.

Что означают термины, сокращения и символы в технических описаниях радиочастотных и микроволновых компонентов? Чтобы упростить задачу, мы составили список общей терминологии по диодам, которую вы найдете в технических описаниях:

Параметры диода	Обозначение	Определение
(Лавина) Напряжение пробоя	V B или V BR	Напряжение обратного смещения, при котором диодный переход входит в лавинный пробой. Для большинства типов ВЧ- и СВЧ-диодов этой области работы следует избегать.
(меньшинство) (перевозчик) Срок службы	т л или т	Среднее время, в течение которого свободный носитель заряда существует в диодном переходе сразу после того, как его напряжение смещения перешло от прямого тока смещения к обратному напряжению смещения. Срок службы неосновных носителей связан с количеством заряда, сохраняемого диодом при прямом смещении, и обычно определяется для конкретной комбинации тока прямого смещения и пикового обратного тока.
Коэффициент емкости	C Tx / C Ty	Отношение емкости диода при приложенном напряжении обратного смещения V X к его емкости при приложенном напряжении обратного смещения V Y
Напряжение смещения в прямом направлении	В Ф	Полярность напряжения, приложенного к диодному переходу, создающему ток. Например, положительная сторона напряжения, подключенного к аноду диода, и отрицательная сторона напряжения, приложенного к катоду диода, является условием прямого смещения.
текущий текущий	Я Факс	Ток, протекающий через диод при приложении напряжения прямого смещения.
Длина I слоя	Вт	Также известен как ширина слоя I.Механическая толщина собственно легированного слоя PIN-диода. Этот параметр сильно влияет на многие электрические свойства PIN-диода, включая время переключения, характеристики искажения, последовательное сопротивление, емкость и т. Д.
Емкость перехода	С Дж	Емкость диода, возникающая в результате того, что обедненная область диода действует как диэлектрический слой, разделяющий две проводящие области, анодный и катодный слои. Эта емкость создается только полупроводниковым кристаллом.
PIN (или p-i-n) диод		Трехслойный диод, состоящий из сильно легированного акцепторами анодного слоя и сильно легированного донорами катодного слоя, расположенных вокруг очень слабо легированного донорами слоя, известного как собственный слой
Обратный ток (утечка)	I R	Ток, протекающий между анодными и катодными выводами диода при приложении напряжения обратного смещения.Это неидеальная характеристика полупроводникового диода, и она обычно на несколько порядков больше, чем обратный ток насыщения.
Напряжение обратного смещения	В R	Полярность напряжения, приложенного к диодному переходу для предотвращения протекания тока. Например, положительная сторона источника напряжения, подключенного к катоду диода, и отрицательная сторона источника напряжения, приложенного к аноду диода, являются условием обратного смещения.
Время обратного восстановления	т руб.	Интервал, необходимый для существенного спада тока обратного смещения, сразу после того, как ток прямого смещения изменяется на напряжение обратного смещения. T RR по концепции аналогичен T L . Основное различие заключается в том, что величина прямого и обратного смещения обычно намного больше для измерений T RR , чем для измерений T L .
Обратный ток насыщения	I S или I O	Крошечный ток, который течет, когда переход полупроводникового диода находится под обратным смещением. Этот ток содержит термически генерируемые свободные неосновные носители (электроны в анодном слое, дырки в катодном слое), которые текут в обратном направлении смещения. Этот ток зависит от температуры, и его величина обычно составляет порядка наноампер.
Диод Шоттки		Диод, выпрямительный переход которого образован плотным контактом металла и легированного полупроводника. Диод Шоттки работает только с большинством несущих.
Сопротивление серии	R S	Для PIN-диодов: ВЧ-сопротивление, представленное в первую очередь I-слоем диода, как функция заданного постоянного тока прямого смещения Для диодов Шоттки: крутизна зависимости тока диода отхарактеристика напряжения при заданном токе прямого смещения Для варакторных диодов: ВЧ-сопротивление, представленное в основном неизрасходованным катодным слоем диода, как функция заданного напряжения обратного смещения постоянного тока.
Общая емкость	С Т	Параллельная комбинация емкости перехода полупроводникового диода (C J ) и паразитной емкости корпуса, в котором находится кристалл.
Варакторный диод		Устройство с pn переходом, катодный слой которого имеет строго контролируемую концентрацию легирования. Толщина обедненного слоя диода зависит от величины приложенного напряжения обратного смещения, площади перехода диода и концентрации легирования катодного слоя.

Для получения дополнительной помощи с определениями параметров ВЧ- и СВЧ-диодов обращайтесь к группе инженеров по разработке приложений MACOM здесь: https: // www.macom.com/support.

диодов, выпрямительный диод, полупроводниковый диод

Обширный ассортимент диодов Allied Electronics охватывает тысячи компонентов в нескольких категориях. Наши электрические диоды, созданные в соответствии со строгими спецификациями от проверенных ведущих производителей, включая NTE Electronics, ON Semiconductor и Vishay, могут надежно работать независимо от схемы, в которую они встроены.

Если вы промышленный заказчик или любитель электроники, выберите выпрямитель, диоды Шоттки, TVS, стабилитроны и PIN-диоды, а также многие другие, используя нашу функцию поиска слева на странице.Все диоды имеют конкурентоспособные цены, доступны с различными вариантами поставки и подкреплены нашим ведущим в отрасли подходом к обслуживанию клиентов.

Для получения дополнительной информации о диодах — что это такое, их различных типах и областях применения, прокрутите вниз, чтобы узнать больше, или посетите наш экспертный центр. Если у вас есть какие-либо вопросы о нашем ассортименте диодов или о процессе заказа Allied Electronics, свяжитесь с нами.

Что такое диоды?

Диоды — это электрические компоненты, которые проводят электричество в одном направлении. Сопротивление диода высокое на одном конце (анод) и низкое на другом (катод), что гарантирует, что ток будет легко течь к катоду только в том случае, если цепь имеет положительный заряд. Если в цепи отрицательный заряд, через диод не будет протекать ток.

Этот эффект возникает из-за того, что диоды сформированы из полупроводниковых материалов, обычно кремния. Каждая сторона диода спроектирована с примесью примесей (также известной как легированный) — катод с примесью P-типа, который содержит много свободных электронных позиций, и анод с примесью N-типа, которая поставляет свободные электроны.

Это создает электрическое поле между положительно заряженным и отрицательно заряженным переходом между каждой стороной диода, также известное как переход P-N. Эта граница расширяется под действием тока отрицательного или нулевого напряжения (известного как обратное смещение), чтобы остановить поток электронов, или, при положительном токе (прямое смещение), облегчает поток электронов.

Диоды также могут иметь нулевое смещение. Они известны как диоды Шоттки и могут «прослушивать» частоты без напряжения смещения.

Какие бывают типы диодов?

Диоды — это повсеместный компонент, отчасти потому, что существует множество типов на выбор, предлагающих всевозможные возможности. К ним относятся:

• Они позволяют токам течь в обратном направлении, когда достигается заданное напряжение (напряжение стабилитрона). Это делает их эффективными для защиты от перенапряжения и электростатического разряда.
• Они создают лазер на стыке диода, когда через компонент протекает заданное количество электрической энергии.
• Светодиоды светятся при воздействии тока.
• Диоды Шоттки, также известные как барьерные диоды или диоды с горячей несущей, обеспечивают очень высокую скорость переключения с очень низким падением напряжения при переключении.
• Эти диоды преобразуют переменный ток (AC) в постоянный (DC) с помощью выпрямительного моста.
• Диоды подавления переходных напряжений (TVS) (также известные как тиректоры и переходные цепи) защищают схемы от переходных процессов высокого напряжения, таких как скачки и электростатические разряды.
• Диоды генератора — Диоды генератора — это обычные диоды, используемые в автомобильных генераторах.
• Диоды на 12 В — Эти диоды специально используются для цепей с 12 единицами потенциала напряжения.
• Диодные мосты — это конфигурации из четырех или более диодов в конфигурации мостовой схемы. Это позволяет каждой полярности выхода соответствовать полярности входа.
• PIN — Эти диоды содержат нелегированный собственный полупроводник между полупроводником P-типа и полупроводником N-типа — P-I-N.Это снижает его выпрямительный потенциал, но делает его пригодным для высоковольтных цепей, так как он может накапливать большой заряд.
• Электрические диоды — это еще одно название обычного диода.
• Варакторные диоды (также известные как варикап-диоды) обеспечивают регулируемую по напряжению переменную емкость, что обычно требуется в радиочастотных (РЧ) схемах.
• Переключающие диоды — это выпрямители, используемые для переключения малых сигналов до 100 мА.
• Полупроводниковые диоды — Термин полупроводниковый диод используется для обозначения всех диодов, имеющих p-n-переход с попеременно легированными полупроводниками.

Каковы применения диодов?

В качестве такого основного, но важного компонента, имеющего множество различных вариаций, диоды находят бесчисленное множество применений.

Во-первых, в качестве выпрямителей электрические диоды используются для преобразования переменного тока в постоянный, что полезно в электрических переключателях и как средство остановки скачков напряжения в цепях, вызывающих повреждение. А благодаря своим выпрямляющим свойствам они также полезны для стабилизации напряжения.

Полупроводниковые диоды также могут изолировать сигналы в источнике питания, демодулируя сигнал в радиоприемниках, чтобы оборудование могло считывать сигналы, содержащиеся в несущей волне.Более того, они используются для создания процессоров, что делает их важной частью большинства вычислительных устройств и бытовой электроники.

Светодиоды также используются в датчиках и в качестве пользовательских интерфейсов в бесчисленных технологических элементах, а лазерные диоды также являются ключевым компонентом любого лазерного оборудования.

Почему для диодов выбирают Allied Electronics?

Какой бы тип диода вы ни искали, вам может помочь ассортимент высококачественных и высокопроизводительных устройств Allied Electronics. Наши диоды бывают самых разных типов и производятся лидерами отрасли в соответствии с высочайшими стандартами.

Выбор, ценность и качество — наши основные цели при поставке и распространении диодов. На протяжении почти столетия мы установили тесные отношения с производителями, включая Bourns, Littelfuse, Comchip Technology и Diodes Inc.

Это означает, что, хотя мы храним тысячи различных диодов, вы можете безопасно покупать их, зная, что они будут добавляйте исключительные возможности к своим электронным схемам и будьте уверены в производительности.

Посмотрите наш ассортимент электрических диодов и ограничьте область поиска с помощью фильтров в левой части страницы.Если у вас есть какие-либо вопросы о наших диодах, их возможностях или применении, свяжитесь с нашей командой. Чтобы узнать больше об электрических компонентах в целом, обязательно посетите наш экспертный центр.

Что такое диод? — Build Electronic Circuits

Меня несколько раз спрашивали — что такое диод?

Ну, диод — это электронный компонент, который проводит ток в одном направлении и блокирует ток в другом направлении.

Обозначение диода выглядит так:

Как подключить диод

Давайте посмотрим на пример.

В схеме выше диод включен в правильном направлении. Это означает, что через него может протекать ток, и светодиод загорится.

Но что будет, если мы подключим его наоборот?

Во второй цепи диод подключен неправильно. Это означает, что в цепи не будет протекать ток и светодиод будет выключен.

Для чего используется диод?

Диоды очень часто используются в источниках питания.Из розетки в стене вы получаете переменный ток (AC). Многие устройства, которые мы используем, нуждаются в постоянном токе (DC). Чтобы получить постоянный ток из переменного тока, нам понадобится выпрямительная схема. Это схема, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC). Диоды — основные компоненты в схемах выпрямителя.

Как работает диод

Диод создается из PN перехода. Чтобы получить PN-переход, нужно собрать отрицательно легированный и положительно легированный полупроводниковый материал.

На пересечении этих двух материалов появляется «область истощения». Эта область истощения действует как изолятор и не пропускает ток.

Когда вы прикладываете положительное напряжение с положительной стороны к отрицательной, «слой истощения» между двумя материалами исчезает, и ток может течь с положительной стороны на отрицательную.

Когда вы прикладываете напряжение в другом направлении, от отрицательной стороны к положительной, область истощения расширяется и сопротивляется любому текущему току.

На заметку о диодах

• Вы должны приложить достаточно напряжения в «правильном» направлении — от положительного к отрицательному — чтобы диод начал проводить. Обычно это напряжение составляет около 0,7 В.
• Диод имеет ограничения и не может проводить неограниченный ток.
• Диоды не идеальные компоненты. Если вы подадите напряжение в неправильном направлении, будет течь небольшой ток. Этот ток называется «током утечки».
• Если вы подадите достаточно высокое напряжение в «неправильном» направлении, диод выйдет из строя и пропустит ток и в этом направлении.

Типы диодов

Существует много разных типов диодов. Наиболее распространены сигнальные диоды, выпрямительные диоды, стабилитроны и светодиоды (LED). Сигнальные и выпрямительные диоды — это почти одно и то же, за исключением того, что выпрямительные диоды рассчитаны на большую мощность.

Стабилитрон

— это диоды, которые используют напряжение пробоя при «неправильной» подаче напряжения. Они действуют как очень стабильные источники опорного напряжения.

Поделитесь своими комментариями или вопросами ниже!

Возвращение из «Что такое диод?» в Электронные компоненты в Интернете

различных типов диодов и принцип их работы

Стабилитрон, Шоттки, выпрямители, тиристоры, кремний и симисторы

Автор: Меган Тунг

Диод — это электрическое устройство с двумя выводами.Диоды сделаны из полупроводника, чаще всего кремния, но иногда и германия. Существуют различные типы диодов, но здесь обсуждаются стабилитрон, выпрямитель, шоттки, ограничитель переходного напряжения, тиристор, кремниевый выпрямитель и симистор. На затвор выбора транзистора подается импульс «включено», вызывая большой ток стока. Высокое напряжение на соединении затвора притягивает электроны, которые проникают через тонкий оксид затвора и накапливаются на плавающем затворе. EPROM можно стереть, подвергнув его воздействию сильного ультрафиолетового источника света, что означает, что они могут быть перезаписаны много раз (в отличие от PROM).EPROM не подходят для хранения информации, которая будет часто меняться, потому что для перепрограммирования чип нужно будет удалить из устройства, в котором он находится.

Стабилитроны

Стабилитрон

— это кремниевые полупроводниковые устройства, которые позволяют току течь либо в прямом (от анода к катоду), либо в обратном направлении. Сильнолегированный p-n переход позволяет устройству проводить в обратном направлении при достижении напряжения пробоя. Обратный пробой Зенера происходит из-за квантового туннелирования электронов, вызванного сильным электрическим полем.В режиме прямого смещения стабилитроны работают как обычные диоды. При подключении в обратном режиме может протекать небольшой ток утечки. Когда обратное напряжение увеличивается ближе к напряжению пробоя, через диод начинает течь ток. Максимальный ток определяется последовательным резистором. По достижении максимума ток стабилизируется и остается постоянным в широком диапазоне приложенных напряжений.

Выпрямители

Выпрямители

— это двухпроводные полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.Выпрямитель состоит из одного или нескольких диодов, преобразующих переменный ток (AC) в постоянный (DC). Полупериодный выпрямитель — это когда на входе подается питание переменного тока, только положительный полупериод становится видимым через нагрузку, в то время как отрицательный полупериод скрывается (либо блокируется, либо теряется). В однополупериодном выпрямителе используется только один диод. Двухполупериодные выпрямители преобразуют полный входной сигнал переменного тока (положительный полупериод и отрицательный полупериод) в пульсирующий выходной сигнал постоянного тока. Для двухполупериодного выпрямителя используются два или четыре диода.КПД полуволнового выпрямителя ниже, потому что видна только положительная часть входного сигнала. Выпрямители используются в различных устройствах, включая источники питания постоянного тока, радиосигналы или детекторы, системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения и некоторые бытовые приборы (ноутбуки, игровые системы и телевизоры).

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки — это полупроводниковые устройства, образованные соединением кремниевого полупроводника (n-типа) с металлическим электродом.Диоды Шоттки известны своим быстрым переключением и низким прямым падением. Прямое падение напряжения существенно меньше, чем у обычного кремниевого диода с p-n переходом. Падение напряжения в диодах Шоттки обычно находится в пределах 0,15-0,45 В. При прямом смещении электроны перемещаются от материала n-типа к металлическому электроду, позволяя течь току. Диоды Шоттки не имеют обедненного слоя, что означает, что они униполярны.

Ограничитель переходного напряжения

Диоды ограничителя переходного напряжения (TVS) используются для защиты электроники от скачков напряжения.Переходные процессы — это временные скачки напряжения или тока, которые могут отрицательно повлиять на цепи. TVS-диоды шунтируют избыточный ток, когда индуцированное напряжение превышает потенциал лавинного пробоя. Благодаря своей способности подавлять все перенапряжения, превышающие его напряжение пробоя, TVS является фиксирующим устройством. TVS может быть однонаправленным или двунаправленным. Однонаправленный допускает только напряжение выше или ниже земли (положительное или отрицательное напряжение). Двунаправленный выбирается, когда ожидается, что защищенный сигнал будет колебаться над или под землей, например, при переменном напряжении или сигнале постоянного тока предполагается работать как с положительным, так и с отрицательным напряжением.Некоторые из приложений включают линии передачи данных и сигналов, микропроцессоры и MOS-память, линии электропередач переменного тока, телекоммуникационное оборудование и переключение / ограничение в цепях / системах с низким энергопотреблением.

Тиристорные диоды

Тиристорные диоды — это три оконечных устройства. Три терминала — затвор, анод и катод. Затвор управляет током, протекающим между анодом и катодом. В тиристорном диоде небольшой ток на затворе вызывает гораздо больший ток между анодом и катодом.Даже если ток затвора удален, больший ток продолжает течь от анода к катоду. Диод остается в этом состоянии до сброса цепи. В семействе тиристоров есть несколько типов диодов, в том числе тиристоры и симисторы.

Выпрямители с кремниевым управлением

Выпрямители с кремниевым управлением (SCR)

— это тип диодов из семейства тиристоров. SCR — это четырехслойные твердотельные устройства управления током. Четыре слоя полупроводника — это P-N-P-N. Есть три вывода: анод, катод и затвор.Устройство изготовлено из кремниевого материала, который контролирует высокую мощность и преобразует сильный переменный ток в постоянный ток (выпрямление). SCR однонаправленные, электрический ток допускается только в одном направлении. SCR используются в приложениях управления мощностью, таких как мощность, подаваемая на электродвигатели, управление системой освещения, реле управления или индукционные нагревательные элементы.

TRIAC

TRIAC — это три оконечных устройства, также принадлежащих к семейству тиристоров. Первый вывод — это вентиль, который действует как триггер для включения устройства.Два других вывода называются анодом 1 и анодом 2 (также называются основным выводом 1 и основным выводом 2). Эти две клеммы не взаимозаменяемы, ток затвора должен поступать со стороны анода 2 схемы. Схема аналогична двум SCR, соединенным встык параллельно; тем не менее, TRIAC фактически построены из цельного куска полупроводникового материала, который соответствующим образом легирован и имеет слои. TRIAC переключают высокое напряжение и большой ток. Это двунаправленные переключатели, поэтому ток может проходить в обоих направлениях после срабатывания затвора.Некоторые из приложений включают управление мощностью переменного тока, регуляторы освещенности, управление двигателем и другие простые схемы с низким энергопотреблением, где требуется переключение мощности.

---

Меган Тунг — летний стажер в Jameco Electronics , учится в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре (UCSB). Ее интересы включают фотографию, музыку, бизнес и инженерное дело.

Диод | Инжиниринг | Fandom

Типы диодов

В электронике диод — это компонент, ограничивающий направление движения носителей заряда.Он позволяет электрическому току течь в одном направлении, но по существу блокирует его в противоположном направлении. Таким образом, диод можно рассматривать как электронную версию обратного клапана.

Первыми диодами были вакуумные ламповые устройства (в Великобритании они назывались вентилями ), но сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из сверхчистых полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий.

Термин был придуман Уильямом Генри Экклсом в 1919 году от греческих корней; di означает «два», а ode означает «путь».

Термоэмиссионные или газовые диоды []

Первыми диодами были устройства на электронных лампах (также известные как термоэлектронные клапаны), расположение электродов, окруженных вакуумом внутри стеклянной оболочки, по внешнему виду напоминало лампы накаливания. Расположение нити накала и пластины в виде диода было изобретено в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом (научным советником компании Marconi) на основе наблюдения Томаса Эдисона.

В ламповых диодах ток пропускается через катод — нить накала, обработанную смесью оксидов бария и стронция, которые являются редкоземельными металлами.Ток нагревает нить, вызывая термоэлектронную эмиссию электронов в вакуумную оболочку. В прямом режиме окружающий металлический электрод, называемый анодом, заряжается положительно, так что он электростатически притягивает испускаемые электроны. Однако при изменении полярности напряжения электроны не легко выпускаются с ненагретой поверхности анода, и, следовательно, любой обратный поток представляет собой очень небольшой ток.

На протяжении большей части 20-го века ламповые диоды использовались в приложениях аналоговых сигналов и в качестве выпрямителей в источниках питания.Сегодня ламповые диоды используются только в нишевых приложениях, таких как выпрямители в ламповых гитарах и усилители Hi-Fi, а также в специализированном высоковольтном оборудовании.

Большинство современных диодов основаны на полупроводниковых p-n переходах. В p-n-диоде обычный ток может течь от стороны p-типа (анод) к стороне n-типа (катод), но не в противоположном направлении. Другой тип полупроводникового диода, диод Шоттки, формируется из контакта между металлом и полупроводником, а не из p-n-перехода.

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода, или ВАХ, приписывается поведению так называемого обедненного слоя или обедненной зоны , которая существует в p-n-переходе между разными полупроводниками. Когда pn-переход создается впервые, электроны зоны проводимости (подвижные) из области с примесью азота диффундируют в область с примесью фосфора, где имеется большая популяция дырок (места для электронов, в которых нет электронов), с которыми электроны «рекомбинировать».Когда мобильный электрон рекомбинирует с дыркой, дырка исчезает, и электрон больше не подвижен. Таким образом, исчезли два носителя заряда. Область вокруг p-n-перехода становится обедненной носителями заряда и, таким образом, ведет себя как изолятор. Однако ширина истощения не может расти без ограничений. Для каждой пары электрон-дырка, которая рекомбинирует, положительно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной азотом, а отрицательно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной фосфатом. По мере того, как рекомбинация продолжается и образуется больше ионов, через зону обеднения возникает увеличивающееся электрическое поле, которое замедляет, а затем, наконец, останавливает рекомбинацию.На данный момент существует «встроенный» потенциал в зоне истощения. Если на диод подается внешнее напряжение с той же полярностью, что и встроенный потенциал, зона обеднения продолжает действовать как изолятор, предотвращающий значительный электрический ток. Однако, если полярность внешнего напряжения противоположна встроенному потенциалу, рекомбинация может снова продолжиться, приводя к значительному электрическому току через p-n-переход. Для кремниевых диодов встроенный потенциал составляет примерно 0. 6 В. Таким образом, если через диод пропускают внешний ток, через диод будет развиваться около 0,6 В, так что область, легированная P, будет положительной по сравнению с областью, легированной N, и диод, как говорят, будет повернут. на’.

ВАХ диода с P-N переходом (без масштаба).

ВАХ диода можно приблизительно оценить в двух рабочих областях. Ниже определенной разницы потенциалов между двумя выводами обедненный слой имеет значительную ширину, и диод можно рассматривать как разомкнутую (непроводящую) цепь.По мере увеличения разности потенциалов на каком-то этапе диод станет проводящим и позволит зарядам течь, после чего его можно рассматривать как соединение с нулевым (или, по крайней мере, очень низким) сопротивлением. Точнее, передаточная функция логарифмическая, но настолько четкая, что выглядит как угол на уменьшенном графике ( см. Также обработку сигнала ).

Уравнение идеального диода Шокли (названное в честь Уильяма Брэдфорда Шокли) можно использовать для аппроксимации ВАХ p-n-диода.

,

, где I — ток диода, I _S — масштабный коэффициент, называемый током насыщения , , q — заряд электрона (элементарный заряд ), k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура pn перехода и В _D — напряжение на диоде. Термин kT / q — это тепловое напряжение , иногда обозначаемое как V _T , и составляет примерно 26 мВ при комнатной температуре. n (иногда опускается) — это коэффициент излучения , который варьируется от 1 до 2 в зависимости от процесса изготовления и материала полупроводника.

Можно использовать более короткие обозначения. Положив

и соотношение диода становится:

где (при комнатной температуре) — известная константа.

В нормальном кремниевом диоде при номинальных токах падение напряжения на проводящем диоде составляет примерно 0. От 6 до 0,7 вольт. Значение отличается для других типов диодов — диоды Шоттки могут иметь низкое значение 0,2 В, а светодиоды (светодиоды) могут иметь напряжение 1,4 В или более в зависимости от тока.

Ссылаясь на изображение ВАХ, в области обратного смещения для нормального выпрямительного диода PN, ток через устройство очень низкий (в диапазоне мкА) для всех обратных напряжений вплоть до точки, называемой пиковым обратным напряжением ( PIV). За пределами этой точки происходит процесс, называемый обратным пробоем, который приводит к повреждению устройства и значительному увеличению тока.Для диодов специального назначения, таких как лавинные или стабилитроны, концепция PIV не применима, поскольку они имеют преднамеренный пробой сверх известного обратного тока, так что обратное напряжение «фиксируется» до известного значения (называемого напряжением стабилитрона). Однако устройства имеют ограничение по току и мощности в зоне стабилизации или схода лавины.

Типы полупроводниковых диодов []

Существует несколько типов полупроводниковых диодов с переходом:

Нормальные (p-n) диоды

, которые работают, как описано выше. Обычно из легированного кремния или, реже, германия. До разработки современных кремниевых выпрямительных диодов использовалась закись меди, а затем селен; его низкая эффективность привела к гораздо более высокому прямому падению напряжения (обычно 1,4-1,7 В на «элемент», при этом несколько ячеек уложены друг над другом для увеличения пикового значения обратного напряжения в высоковольтных выпрямителях) и требовали большого радиатора (часто увеличивающего металлической подложки диода), намного больше, чем потребовался бы кремниевый диод с такими же номинальными токами.

‘ Легированные золотом’ диоды

Золото вызывает «подавление неосновных носителей». Это снижает эффективную емкость диода, позволяя ему работать на частотах сигнала. Типичный пример — 1N914. Германиевые диоды и диоды Шоттки также быстрые, как и биполярные транзисторы, «вырожденные», чтобы действовать как диоды. Диоды источника питания сделаны с расчетом на работу с максимальной частотой 2,5 x 400 Гц (иногда называемые американцами «французской мощностью»), поэтому они не годятся для работы с частотой выше килогерца.

Стабилитроны (произносится / ziːnər /)

диодов, которые могут проводить обратное направление. Этот эффект, называемый пробоем стабилитрона, происходит при точно определенном напряжении, что позволяет использовать диод в качестве прецизионного источника опорного напряжения. В практических схемах опорного напряжения стабилитроны и переключающие диоды включены последовательно и в противоположных направлениях, чтобы уравновесить температурный коэффициент почти до нуля. Некоторые устройства, обозначенные как высоковольтные стабилитроны, на самом деле являются лавинными диодами (см. Ниже).Два (эквивалентных) стабилитрона, включенные последовательно и в обратном порядке, в одной упаковке, составляют поглотитель переходных процессов (или Transorb, зарегистрированная торговая марка). Они названы в честь доктора Кларенса Мелвина Зенера из Университета Южного Иллинойса, изобретателя устройства.

Лавинные диоды

диодов, которые проводят в обратном направлении, когда напряжение обратного смещения превышает напряжение пробоя. Они электрически очень похожи на стабилитроны и часто ошибочно называются стабилитронами, но выходят из строя по другому механизму, лавинному эффекту .Это происходит, когда обратное электрическое поле через p-n-переход вызывает волну ионизации, напоминающую лавину, приводящую к сильному току. Лавинные диоды предназначены для пробоя при четко определенном обратном напряжении без разрушения. Разница между лавинным диодом (который имеет обратный пробой выше примерно 6,2 В) и стабилитроном состоит в том, что длина канала первого превышает «длину свободного пробега» электронов, поэтому на выходе между ними происходят столкновения.Единственное практическое различие состоит в том, что оба типа имеют температурные коэффициенты противоположной полярности.

Диоды подавления переходных напряжений (TVS)

Это лавинные диоды, разработанные специально для защиты других полупроводниковых устройств от электростатических разрядов. Их p-n-переходы имеют гораздо большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждений.

Фотодиоды

Полупроводники подпадают под действие оптики.

Описание диода «Классификация» | Основы электроники

Диоды

можно классифицировать по функциям схемы, в которой они используются, или, чаще, по форме, которая определяется размером изделий, в которых они будут установлены.Сложность заключается в том, что между ними нет прямой связи, и вы должны постоянно держать их в уме.

Однако вы можете рассматривать функцию как основу, и, поскольку эта функция может поддерживаться множеством различных форм, она может быть затем классифицирована по этим формам.

Классификация по рабочей частоте

Это самая основная классификация. Диоды классифицируются в зависимости от их характеристик и предлагаются в нескольких различных типах, включая выпрямители, переключающие диоды, диоды с барьером Шоттки, стабилитроны (постоянное напряжение) и диоды, предназначенные для высокочастотных приложений.И хотя стабилитроны с постоянным напряжением обычно используются в качестве элементов защиты, с увеличением точности периферийных схем и большей миниатюризацией приложений защиты возникает потребность в элементах защиты TVS, которые обеспечивают более высокую производительность.

Классификация по структуре

Если мы классифицируем по структуре, это позволяет классифицировать по различным конфигурациям диодных элементов. В настоящее время основными конструкциями являются плоские плоские диоды и мезодиоды высокого напряжения пробоя.

Планарный тип

Сегодня наиболее популярным методом создания полупроводникового перехода является формирование окисленного слоя на кремниевой подложке, открытие отверстий в необходимых местах, а затем введение примесей в отверстия для диффузного перехода. Поскольку окисленная мембрана на кремнии устойчива к проникновению примесей, соединения могут быть выполнены только в необходимых местах. Кроме того, участки поверхности кремниевой подложки, где могут возникать переходы, защищены этой окисленной мембраной, что делает структуру очень устойчивой к внешним загрязнениям.

Выпрямитель с диффузным переходом (тип pn-перехода)

За счет введения примесей (бора или фосфора) в кремниевый полупроводник путем диффузии тепла (путем проникновения примесей в полупроводник при высоких температурах) этот тип диодов относится к конфигурация, в которой области как p-типа, так и n-типа диффузны с примесями. На стыках образуется барьер, называемый электрическим потенциальным барьером, который производит выпрямление электрического тока.

Диод с барьером Шоттки _※

Диоды с барьером Шоттки используют электрический потенциальный барьер, образующийся на стыке металлов и полупроводников. Знания о том, что выпрямляющие свойства присутствуют на стыках между металлами и полупроводниками, существуют уже давно, но человеком, который теоретически объяснил это явление, был физик по имени Уолтер Шоттки, и эта структура теперь носит его имя. По сравнению с pn переходом выпрямителя с диффузным переходом, неосновные носители заряда отсутствуют, а время обратного восстановления чрезвычайно короткое.Это обеспечивает превосходную эффективность выпрямления на высоких частотах, низкое прямое напряжение (Vf) и минимальные потери мощности. Вот почему диоды Шоттки часто используются в приложениях для высокочастотного выпрямления.

Mesa Тип

Благодаря структуре, имеющей форму геологической мезы, эта конфигурация допускает очень большие пробойные напряжения (Vr). По этой причине мезодиоды часто используются для выпрямления. Однако даже несмотря на то, что напряжение пробоя может быть очень высоким, поскольку структура вызывает обнажение pn перехода, обратный ток (ток утечки) часто намного больше (хуже), чем у планарных диодов.Для Рома MSR, GSR и RLR являются диодами этой конфигурации.

Классификация по прямому току

При классификации диодов по прямому току (IF) диоды с прямым током (IF) менее 1 ампера называются малосигнальными диодами, а с прямым током (IF) 1 ампер или более — средней мощностью. / Силовые диоды.

Классификация по интеграции

Одной из сильных сторон ROHM является то, что она предлагает диодные матрицы.В отличие от дискретных типов, диодные матрицы представляют собой объединение многих диодов.

Классификация по форме

Диоды

бывают разных форм, чтобы соответствовать разным корпусам, типам монтажа и функциям. Двумя основными типами являются свинцовый тип и тип поверхностного монтажа.