+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Выпрямительные диоды: устройство, конструктивные особенности, характеристики

Основное предназначение выпрямительных диодов — преобразование напряжения. Но это не единственная сфера применения данных полупроводниковых элементов. Их устанавливают в цепи коммутации и управления, используют в каскадных генераторах и т.д. Начинающим радиолюбителям будет интересно узнать, как устроены эти полупроводниковые элементы, а также их принцип действия. Начнем с общих характеристик.

Устройство и конструктивные особенности

Основной элемент конструкции – полупроводник. Это пластина кристалла кремния или германия, у которого имеются две области р и n проводимости. Из-за этой особенности конструкции она получила название плоскостной.

При изготовлении полупроводника обработка кристалла производится следующим образом: для получения поверхности р-типа ее обрабатывают расплавленным фосфором, а р-типа – бором, индием или алюминием. В процессе термообработки происходит диффузия этих материалов и кристалла. В результате образуется область с р-n переходом между двумя поверхностями с различной электропроводимостью. Полученный таким образом полупроводник устанавливается в корпус. Это обеспечивает защиту кристалла от посторонних факторов воздействия и способствует теплоотводу.

Конструкция (1), внешний вид (2) и графическое отображение выпрямительного диода(3)

Обозначения:

  • А – вывод катода.
  • В – кристалладержатель (приварен к корпусу).
  • С – кристалл n-типа.
  • D – кристалл р-типа.
  • E – провод ведущий к выводу анода.
  • F – изолятор.
  • G – корпус.
  • H – вывод анода.

Как уже упоминалось, в качестве основы р-n перехода используются кристаллы кремния или германия. Первые применяются значительно чаще, это связано с тем, что у германиевых элементов величина обратных токов значительно выше, что существенно ограничивает допустимое обратное напряжение (оно не превышает 400 В). В то время как у кремниевых полупроводников эта характеристика может доходить до 1500 В.

Помимо этого у германиевых элементов значительно уже диапазон рабочей температуры, он варьируется в пределах от -60°С до 85°С. При превышении верхнего температурного порога резко увеличивается обратный ток, что отрицательно отражается на эффективности устройства. У кремниевых полупроводников верхний порог порядка 125°С-150°С.

Классификация по мощности

Мощность элементов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация:

  • Слаботочные выпрямительные диоды, они используются в цепях с током не более 0,3 А. Корпус таких устройств, как правило, выполнен из пластмассы. Их отличительные особенности – малый вес и небольшие габариты. Выпрямительные диоды малой мощности
  • Устройства, рассчитанные на среднюю мощность, могут работать с током в диапазоне 0,3-10 А. Такие элементы, в большинстве своем, изготавливаются корпусе из металла и снабжены жесткими выводами. На одном один из них, а именно на катоде, имеется резьба, позволяющая надежно зафиксировать диод на радиаторе, используемого для отвода тепла.
    Выпрямительный диод средней мощности
  • Силовые полупроводниковые элементы, они рассчитаны на прямой ток свыше 10 А. Производятся такие устройства в металлокерамических или металлостеклянных корпусах штыревого (А на рис. 4) или таблеточного типа (В). Рис. 4. Выпрямительные диоды высокой мощности

Перечень основных характеристик

Ниже приведена таблица, с описанием основных параметров выпрямительных диодов. Эти характеристики можно получить из даташита (технического описания элемента). Как правило, большинство радиолюбителей к этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог.

Таблица основных характеристик выпрямительных диодов

Заметим, что в большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту.

Принцип работы

Проще всего объяснить принцип действия выпрямительных диодов на примере. Для этого смоделируем схему простого однополупериодного выпрямителя (см. 1 на рис. 6), в котором питание поступает от источника переменного тока с напряжением UIN (график 2) и идет через VD на нагрузку R.

Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя

Во время положительного полупериода, диод находится в открытом положении и пропускает через себя ток на нагрузку. Когда приходит очередь отрицательного полупериода, устройство запирается, и питание на нагрузку не поступает. То есть происходит как бы отсечение отрицательной полуволны (на самом деле это не совсем верно, поскольку при данном процессе всегда имеется обратный ток, его величина определяется характеристикой Iобр).

В результате, как видно из графика (3), на выходе мы получаем импульсы, состоящие из положительных полупериодов, то есть, постоянный ток. В этом и заключается принцип работы выпрямительных полупроводниковых элементов.

Заметим, что импульсное напряжение, на выходе такого выпрямителя подходить только для питания малошумных нагрузок, примером может служить зарядное устройство для кислотного аккумулятора фонарика.

На практике такую схему используют разве что китайские производители, с целью максимального удешевления своей продукции. Собственно, простота конструкции является единственным ее полюсом.

К числу недостатков однодиодного выпрямителя можно отнести:

  • Низкий уровень КПД, поскольку отсекаются отрицательные полупериоды, эффективность устройства не превышает 50%.
  • Напряжение на выходе примерно вдвое меньше, чем на входе.
  • Высокий уровень шума, что проявляется в виде характерного гула с частотой питающей сети. Его причина – несимметричное размагничивание понижающего трансформатора (собственно именно поэтому для таких схем лучше использовать гасящий конденсатор, что также имеет свои отрицательные стороны).

Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7).

Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации

Принцип работы такого фильтра довольно простой. Электролит заряжается во время положительного полупериода и разряжается, когда наступает черед отрицательного. Емкость при этом должна быть достаточной для поддержания напряжения на нагрузке. В этом случае импульсы несколько сгладятся, примерно так, как продемонстрировано на графике (2).

Приведенное решение несколько улучшит ситуацию, но ненамного, если запитать от такого однополупериодного выпрямителя, например, активные колонки компьютера, в них будет слышаться характерный фон. Для устранения проблемы потребуются более радикальное решение, а именно диодный мост. Рассмотрим принцип работы этой схемы.

Устройство и принцип работы диодного моста

Существенно отличие такой схемы (от однополупериодной) заключается в том, что напряжение на нагрузку подается в каждый полупериод. Схема включения полупроводниковых выпрямительных элементов продемонстрирована ниже.

Принцип работы диодного моста

Как видно из приведенного рисунка в схеме задействовано четыре полупроводниковых выпрямительных элемента, которые соединены таким образом, что при каждом полупериоде работают только двое из них. Распишем подробно, как происходит процесс:

  • На схему приходит переменное напряжение Uin (2 на рис. 8). Во время положительного полупериода образуется следующая цепь: VD4 – R – VD2. Соответственно, VD1 и VD3 находятся в запертом положении.
  • Когда наступает очередность отрицательного полупериода, за счет того, что меняется полярность, образуется цепь: VD1 – R – VD3. В это время VD4 и VD2 заперты.
  • На следующий период цикл повторяется.

Как видно по результату (график 3), в процессе задействовано оба полупериода и как бы не менялось напряжение на входе, через нагрузку оно идет в одном направлении. Такой принцип работы выпрямителя называется двухполупериодным. Его преимущества очевидны, перечислим их:

  • Поскольку задействованы в работе оба полупериода, существенно увеличивается КПД (практически вдвое).
  • Пульсация на выходе мостовой схемы увеличивает частоту также вдвое (по сравнению с однополупериодным решением).
  • Как видно из графика (3), между импульсами уменьшается уровень провалов, соответственно сгладить их фильтру будет значительно проще.
  • Величина напряжения на выходе выпрямителя приблизительно такая же, как и на входе.

Помехи от мостовой схемы незначительны, и становятся еще меньше при использовании фильтрующей электролитической емкости. Благодаря этому такое решение можно использовать в блоках питания, практически, для любых радиолюбительских конструкций, в том числе и тех, где используется чувствительная электроника.

Заметим, совсем не обязательно использовать четыре выпрямительных полупроводниковых элемента, достаточно взять готовую сборку в пластиковом корпусе.

Диодный мост в виде сборки

Такой корпус имеет четыре вывода, два на вход и столько же на выход. Ножки, к которым подключается переменное напряжение, помечаются знаком «~» или буквами «AC». На выходе положительная ножка помечается символом «+», соответственно, отрицательная как «-».

На принципиальной схеме такую сборку принято обозначать в виде ромба, с расположенным внутри графическим отображением диода.

На вопрос что лучше использовать сборку или отдельные диоды нельзя ответить однозначно. По функциональности между ними нет никакой разницы. Но сборка более компактна. С другой стороны, при ее выходе из строя поможет только полная замена. Если же в этаком случае используются отдельные элементы, достаточно заменить вышедший из строя выпрямительный диод.

Выпрямительные диоды малой, средней и большой и мощности, справочник

Приведены электрические характеристики выпрямительных диодов отечественного производства. Рассмотрены выпрямительные диоды малой, средней и большой мощности. Справочник по отечественным полупроводниковым диодам.

Используемые в таблицах сокращения:

  • Uобр.макс. — максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода;
  • Uобр.и.макс. — максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода;
  • Iпр.макс. — максимальный средний прямой ток за период;
  • Iпр.и.макс. — максимальный импульсный прямой ток за период;
  • Iпрг. — ток перегрузки выпрямительного диода;
  • fмакс. — максимально-допустимая частота переключения диода;
  • fраб. — рабочая частота переключения диода;
  • Uпр при Iпр — постоянное прямое напряжения диода при токе Iпр;
  • Iобр. — постоянный обратный ток диода;
  • Тк.макс. — максимально-допустимая температура корпуса диода;
  • Тп.макс. — максимально-допустимая температура перехода диода.

Диоды малой мощности

Рис. 1. Выпрямительные отечественные диоды малой мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам малой мощности.

Тип
прибора
Предельные значения
параметров при Т=25С
Значения параметров
при Т=25С
Тк. мах
(Тп.)

С

Uобр.макс.
(Uобр.и.мак.)
B
Iпр.макс.
(Iпр.и.мак.)
mA
Iпрг.

A

fраб.
(fмакс.)
мГц
Uпр.

B

при
Iпр.
mA
Iобр.

mkA

1 2 3 4 5 6 7 8 9
Д2Б 10 (30) 16 150 1,0 5,0 100 60
Д2В 30 (40) 25 150 1,0 9,0 250 60
Д2Г 50 (75) 16 150 1,0 2,0 250 60
Д2Д 50 (75) 16 150 1,0 4,5 250 60
Д2Е 100 (100) 16 150 1,0 4,5 250 60
Д2Ж 150 (150) 8 150 1,0 2,0 250 60
Д2И 100 (100) 16 150 1,0 2,0 250 60
МД3 15 12 (15) 1,0 5,0 100 70
Д7А (50) 300 1,0 0,5 300 100 70
Д7Б (100) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д7В (150) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д7Г (200) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д7Д (300) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д7Е (350) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д7Ж (400) 300 1,0 0,0024 0,5 300 100 70
Д9Б (10) 40 40 1,0 90 250 70
Д9В (30) 20 40 1,0 10 250 70
Д9Г (30) 30 40 1,0 30 250 70
Д9Д (30) 30 40 1,0 60 250 70
Д9Е (50) 20 40 1,0 30 250 70
Д9Ж (100) 15 40 1,0 10 250 70
Д9И (30) 30 40 1,0 30 120 70
Д9К (50) 30 40 1,0 60 60 70
Д9Л (100) 15 40 1,0 30 250 70
Д10 10 (10) 16 150 100 70
Д10А 10 (10) 16 150 200 70
Д10Б 10 (10) 16 150 200 70
Д11 30 (40) 20 150 1,0 100 250 70
Д12 50 (75) 20 150 1,0 50 250 70
Д12А 50 (75) 20 150 1,0 100 250 70
Д13 75 (100) 20 150 1,0 100 250 70
Д14 100 (125) 20 150 1,0 50 250 70
Д14А 100 (125) 20 150 1,0 100 250 70
Д101 75 (75) 30 200 2,0 2,0 10 125
Д101А 75 (75) 30 200 1,0 1,0 10 125
Д102 50 (50) 30 200 2,0 2,0 10 125
Д102А 50 (50) 30 200 1,0 1,0 10 125
Д103 30 (30) 30 200 2,0 2,0 30 125
Д103А 30 (30) 30 200 1,0 1,0 30 125
Д104 100 (100) 30 600 2,0 2,0 5,0 125
Д104А 100 (100) 30 600 1,0 1,0 5,0 125
Д105 75 (75) 30 600 2,0 2,0 5,0 125
Д105А 75 (75) 30 600 1,0 1,0 5,0 125
Д106 30 (30) 30 600 2,0 2,0 30 125
Д106А 30 (30) 30 600 1,0 1,0 30 125
Д202 (100) 400 1,0 400 500 125
Д203 (200) 400 1,0 400 500 125
Д204 (300) 400 1,0 400 500 85
Д205 (400) 400 1,0 400 500 85
Д206 (100) 100 0,6 1,0 100 50 125
Д207 (200) 100 0,6 1,0 100 50 125
Д208 (300) 100 0,6 1,0 100 50 125
Д209 (400) 100 1,0 100 50 125
Д210 (500) 100 1,0 100 50 125
Д211 (600) 100 1,0 100 50 125
Д217 (800) 100 1,0 100 50 125
Д218 (1000) 100 0,7 100 50 125
МД217 800 100 1,0 100 75 125
МД218 1000 100 1,0 100 75 125
МД218А 1200 100 1,1 100 50 125
Д223 50 50 0,5 20 1,0 50 1,0 120
Д223А 100 50 0,5 20 1,0 50 1,0 120
Д223Б 150 50 0,5 20 1,0 50 1,0 120
Д226 (400) 300 1,0 300 50 80
Д226А (300) 300 1,0 300 50 80
Д226Б (400) 300 1,0 300 100 80
Д226В (300) 300 1,0 300 100 80
Д226Г (200) 300 1,0 300 100 80
Д226Д (100) 300 1,0 300 100 80
Д226Е (200) 300 1,0 300 50 80
МД226 (400) 300 0,001 1,0 300 50 80
МД226А (300) 300 0,001 1,0 300 100 80
МД226Е (200) 300 0,001 1,0 300 50 80
Д229А 200 (200) 400 10 0,003 1,0 400 50 125
Д229Б 400 (400) 400 10 0,003 1,0 400 50 125
Д229В 100 (100) 400 10 0,003 1,0 400 200 125
Д229Г 200 (200) 400 10 0,003 1,0 400 200 125
Д229Д 300 (300) 400 10 0,003 1,0 400 200 125
Д229Е 400 (400) 400 10 0,003 1,0 400 200 125
Д229Ж 100 (100) 700 10 0,003 1,0 700 200 85
Д229И 200 (200) 700 10 0,003 1,0 700 200 85
Д229К 300 (300) 700 10 0,003 1,0 700 200 85
Д229Л 400 (400) 700 10 0,003 1,0 700 200 85
Д237А (200) 300 10 0,001 1,0 300 50 125
Д237Б (400) 300 10 0,001 1,0 300 50 125
Д237В (600) 100 10 0,001 1,0 100 50 125
Д237Е (200) 400 10 0,001 1,0 400 50 125
Д237Ж (400) 400 10 0,001 1,0 400 50 125
АД110А 30 (50) 10 0,005 1,1 10 0,005 85
АД112А 50 300 3,0 300 100 250
ГД107А 15 20 1,0 10 20 60
ГД107Б 20 20 0,4 10 100 60
ГД113А (115) 15 1,0 30 250 60
КД102А 250 100 1,0 50 0,1 100
КД102Б 300 100 1,0 50 1,0 100
КД103А 50 100 1,0 50 0,4 100
КД103Б 50 100 1,2 50 0,4 100
КД104А 300 (300) 10 1,0 1,0 10 3,0 70
КД105А (200) 300 15 1,0 300 100 85
КД105Б (400) 300 15 1,0 300 100 85
КД105В (600) 300 15 1,0 300 100 85
КД105Г (800) 300 15 1,0 300 100 85
КД116А-1 100 25 (170) 0,95 25 1,0 125
КД116Б-1 50 100 (170) 1,0 50 0,4 100
КД109А (100) 300 1,0 300 100 85
КД109Б (300) 300 1,0 300 50 85
КД109В (600) 300 1,0 300 100 85
КД109Г (600) 300 1,0 300 100 85
КД204А 400 (400) 400 10 1,4 600 150 85
КД204Б 200 (200) 600 10 0,05 1,4 600 100 85
КД204В 50 (50) 1000 10 0,05 1,4 600 50 85
КД205А 500 500 0,005 1,0 100 85
КД205Б 400 500 0,005 1,0 100 85
КД205В 300 500 0,005 1,0 100 85
КД205Г 200 500 0,005 1,0 100 85
КД205Д 100 500 0,005 1,0 100 85
КД205Е 500 300 0,005 1,0 100 85
КД205Ж 600 500 0,005 1,0 100 85
КД205И 700 300 0,005 1,0 100 85
КД205К 100 700 0,005 1,0 100 85
КД205Л 200 700 0,005 1,0 100 85
КД209А 400 (400) 700 15 1,0 700 100 85
КД209Б 600 (600) 500 15 1,0 500 100 85
КД209В 800 (800) 500 15 1,0 300 100 85
КД212А 200 (200) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 85
КД212Б 200 (200) 1000 50 0,1 1,2 1000 100 85
КД212В 100 (100) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 85
КД212Г 100 (100) 1000 50 0,1 1,2 1000 100 85
КД212А-6 200 (200) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 85
КД212Б-6 200 (200) 1000 50 0,1 1,2 1000 100 85
КД212В-6 100 (100) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 85
КД212Г-6 100 (100) 1000 50 0,1 1,2 1000 100 85
КД221А (100) 700 7 0,01 1,4 700 50 85
КД221Б (200) 500 5 0,01 1,4 500 50 85
КД221В (400) 300 3 0,01 1,4 300 100 85
КД221Г (600) 300 3 0,01 1,4 300 150 85
КД257А 200 (200) 3000 0,05 1,5 5000 2,0 155
КД257Б 400 (400) 3000 0,05 1,5 5000 2,0 155
КД257В 600 (600) 3000 0,05 1,5 5000 2,0 155
КД257Г 800 (800) 3000 0,05 1,5 5000 2,0 155
КД257Д 1000 (1000) 3000 0,05 1,5 5000 2,0 155
КД258А 200 (200) 1500 0,05 1,6 3000 2,0 155
КД258Б 400 (400) 1500 0,05 1,6 3000 2,0 155
КД258В 600 (600) 1500 0,05 1,6 3000 2,0 155
КД258Г 800 (800) 1500 0,05 1,6 3000 2,0 155
КД258Д 1000 (1000) 1500 0,05 1,6 3000 2,0 155
КД503А 30 20 (200) 350 10 85
КД503Б 30 20 (200) 350 10 85
2Д101А 30 (30) 20 (300) 1,0 100 5,0 85
2ДМ101А 30 20 (300) 1,0 100 5,0 100
2Д102А 250 100 1,0 50 0. 1 125
2Д102Б 300 100 1,0 50 1,0 125
2Д103А 75 (100) 100 0,6 0,02 1,0 50 1,0 125
2Д104А 300 (300) 10 1,0 0,02 1,0 10 3,0 70
2Д106А 100 (100) 300 0,05 1,0 300 2,0 125
2Д108А (800) 100 3,0 1,5 100 150 125
2Д108Б (1000) 100 3,0 1,5 100 150 125
2Д115А 100 30 0,8 1,0 50 1,0 125
2Д118А-1 200 (200) 300 3,0 0,1 1,0 300 50 100
2Д120А 100 (100) 300 0,1 1,0 300 2,0 175
2Д120А-1 100 (100) 300 0,1 1,0 300 2,0 155
2Д123А-1 100 (100) 300 3,0 0,1 1,0 300 1,0 100
2Д125А-5 (600) 300 3,0 0,2 1,5 1000 50
2Д125Б-5 (800) 300 3,0 1,5 1000 50
2Д204А 400 (400) 400 10 0,05 1,4 600 150 125
2Д204Б 200 (200) 600 10 0,05 1,4 600 100 125
2Д204В 50 (50) 1000 10 0,05 1,4 600 50 125
2Д207А (600) 500 1,5 500 150 125
2Д212А 200 (200) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 125
2Д212Б 100 (100) 1000 50 0,1 1,0 1000 50 125
2Д215А 400 (400) 1000 10 0,01 1,2 500 50 125
2Д215Б 600 (600) 1000 10 0,01 1,2 500 50 125
2Д215В 200 (200) 1000 10 0,01 1,1 1000 50 125
2Д235А 40 (40) 1000 0,9 300 800
2Д235Б 30 (30) 1000 0,9 300 800
2Д236А 600 (600) 1000 0,1 1,5 1000 5,0 155
2Д236Б 800 (800) 1000 0,1 1,5 1000 5,0 155
2Д236А-5 600 (600) 1000 0,1 1,5 1000 5,0 155
2Д236Б-5 800 (800) 1000 0,1 1,5 1000 5,0 155
2Д237А 100 (100) 1000 0,3 1,3 1000 5,0 155
2Д237Б 200 (200) 1000 0,3 1,3 1000 5,0 155
2Д237А-5 100 (100) 1000 0,3 1,3 1000 5,0 155
2Д237Б-5 200 (200) 1000 0,3 1,3 1000 5,0 155

Диоды средней мощности

Рис. 2. Выпрямительные отечественные диоды средней мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам средней мощности.

Тип
прибора
Предельные значения
параметров при Т=25С
Значения параметров
при Т=25С


Тк.мах
(Тп.)
С

Uобр.макс.
(Uобр.и.мак.)
B
Iпр.макс.
(Iпр.и.мак.)
A
Iпрг.

A

fраб.
(fмакс.)
kГц
Uпр.

B

при
Iпр.
A
Iобр.

mA

1 2 3 4 5 6 7 8 9
Д214 (100) 10,0 100 1,1 1,2 10,0 3,0 130
Д214А (100) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д214Б (100) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д215 (200) 10,0 100 1,1 1,2 10,0 3,0 130
Д215А (200) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д215Б (200) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д231 (300) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д231А (300) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д231Б (300) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д232 (400) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д232А (400) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д232Б (400) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д233 (500) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д233Б (500) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д234Б (600) 5,0 50 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д242 (100) 10,0 2 (10) 1,25 10,0 3,0 130
Д242А (100) 10,0 2 (10) 1,0 10,0 3,0 130
Д242Б (100) 5,0 2 (10) 1,5 5,0 3,0 130
Д243 (200) 10,0 1,1 1,25 10,0 3,0 130
Д243А (200) 10,0 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д243Б (200) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д244 (50) 10,0 1,1 1,25 10,0 3,0 130
Д244А (50) 10,0 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д244Б (50) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д245 (300) 10,0 1,1 1,25 10,0 3,0 130
Д245А (300) 10,0 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д245Б (300) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д246 (400) 10,0 1,1 1,25 10,0 3,0 130
Д246А (400) 10,0 1,1 1,0 10,0 3,0 130
Д246Б (400) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д247 (500) 10,0 1,1 1,25 10,0 3,0 130
Д247Б (500) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д248Б (600) 5,0 1,1 1,5 5,0 3,0 130
Д302 200 1,0 5,0 0,25 1,0 0,8 70
Д302А 200 1,0 5,0 0,3 1,0 1,2 55
Д303 (150) 3,0 4,5 5,0 0,3 3,0 1,0 80
Д303А (150) 3,0 5,0 0,35 3,0 1,2 55
Д304 (100) 5,0 12,5 5,0 0,25 5,0 2,0 80
Д305 (50) 10,0 40 5,0 0,3 10,0 2,5 80
Д332А 400 10,0 1,0 10,0 3,0 130
Д332Б 400 5,0 1,5 5,0 3,0 130
Д333 500 10,0 1,0 10,0 3,0 130
Д333Б 500 5,0 1,5 5,0 3,0 130
Д334Б 600 5,0 1,5 5,0 3,0 130
2Д201А (100) 5,0 15 1,1 1,0 5,0 3,0 130
2Д201Б (100) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
2Д201В (200) 5,0 15 1,1 1,0 5,0 3,0 130
2Д201Г (200) 10,0 100 1,1 1,0 10,0 3,0 130
2Д202В 70 (100) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
2Д202Д 120 (200) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
2Д202Ж 210 (300) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
2Д202К 200 (400) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
2Д202М 350 (500) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
2Д202Р 420 (600) 5,0 30 1,2 (5) 1,0 3,0 1,0 130
КД202А 35 (50) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202Б 35 (50) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202В 70 (100) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202Г 70 (100) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202Д 140 (200) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202Е 140 (200) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202Ж 210 (300) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202И 210 (300) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202К 280 (400) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202Л 280 (400) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202М 350 (500) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202Н 350 (500) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
КД202Р 420 (600) 5,0 9,0 1,2 (5) 0,9 5,0 0,8 130
КД202С 480 (600) 3,5 9,0 1,2 (5) 0,9 3,5 0,8 130
2Д203А 420 (600) 10,0 100 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
2Д203Б 560 (800) 10,0 100 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
2Д203В 560 (800) 10,0 100 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
2Д203Г 700 (1000) 10,0 100 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
2Д203Д 700 (1000) 10,0 100 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
КД203А 420 (600) 10,0 30 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
КД203Б 560 (800) 10,0 30 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
КД203В 560 (800) 10,0 30 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
КД203Г 700 (1000) 10,0 30 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
КД203Д 700 (1000) 10,0 30 1 (10) 1,0 10,0 1,5 140
2Д204А 400 0,4 1,0 1,4 0,6 0,15 125
2Д204Б 200 0,6 5,0 1,4 0,6 0,1 125
2Д204В 50 1,0 2,0 5,0 1,4 0,6 0,05 125
КД204А 400 0,4 1,0 1,4 0,6 0,15 85
КД204Б 200 0,6 5,0 1,4 0,6 0,1 85
КД204В 50 1,0 2,0 5,0 1,4 0,6 0,05 85
2Д206А 400 (400) 5,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
2Д206Б 500 (500) 5,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
2Д206В 600 (600) 5,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
КД206А 400 (400) 10,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
КД206Б 500 (500) 10,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
КД206В 600 (600) 10,0 100 1,0 1,2 1,0 0,7 125
КД208A 100 (100) 1,5 1,0 1,0 1,0 0,1 85
КД208В 100 1,5 1,0 0,1 85
2Д210А 800 (800) 5,0 25 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
2Д210Б 800 (800) 10,0 50 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
2Д210В 1000 (1000) 5,0 25 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
2Д210Г 1000 (1000) 10,0 50 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
КД210А 800 (800) 5,0 25 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
КД210Б 800 (800) 10,0 50 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
КД210В 1000 (1000) 5,0 25 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
КД210Г 1000 (1000) 10,0 50 (5,0) 1,0 10,0 1,5 100
2Д212А 200 (200) 1,0 50 100 1,0 1,0 0,05 125
2Д212Б 100 (100) 1,0 50 100 1,0 1,0 0,1 125
КД212А 200 1,0 50 100 1,0 1,0 0,05 85
КД212Б 200 1,0 50 100 1,2 1,0 0,1 85
КД212В 100 1,0 50 100 1,0 1,0 0,05 85
КД212Г 100 1,0 50 100 1,2 1,0 0,1 85
2Д213А 200 (200) 10,0 100 (100) 1,0 10,0 0,2 150
2Д213А6 200 (200) 10,0 100 100 1,0 10,0 0,2 100
2Д213Б 200 (200) 10,0 100 (100) 1,2 10,0 0,2 150
2Д213Б6 200 (200) 10,0 100 100 1,2 10,0 0,2 100
2Д213В 100 (100) 10,0 100 (100) 1,0 10,0 0,2 125
2Д213Г 100 (100) 10,0 100 (100) 1,2 10,0 0,2 125
КД213А 200 (200) 10,0 100 (100) 1,0 10,0 0,2 140
КД213А6 200 (200) 10,0 100 (100) 1,0 10,0 0,2 100
КД213Б 200 (200) 10,0 100 (100) 1,2 10,0 0,2 130
КД213Б6 200 (200) 10,0 100 (100) 1,2 10,0 0,2 100
КД213В 100 (100) 10,0 100 (100) 1,0 10,0 0,2 130
КД213Г 100 (100) 10,0 100 (100) 1,2 10,0 0,2 130
2Д216А 100 (100) 10,0 100 1,4 10,0 0,05 175
2Д216Б 200 (200) 10,0 100 1,4 10,0 0,05 175
2Д217А 100 (100) 3,0 50 (100) 1,3 3,0 0,05 125
2Д217Б 200 (200) 3,0 50 (100) 1,3 3,0 0,05 125
2Д219А 15 (15) 10,0 250 200 0,55 10,0 10 115
2Д219Б 20 (20) 10,0 250 200 0,55 10,0 10 115
2Д219В 15 (15) 10,0 250 200 0,45 10,0 10 85
2Д219Г 20 (20) 10,0 250 200 0,45 10,0 10 85
2Д220А 400 (400) 3,0 60 10 (50) 1,5 3,0 0,045 155
2Д220Б 600 (600) 3,0 60 10 (50) 1,5 3,0 0,045 155
2Д220В 800 (800) 3,0 60 10 (50) 1,5 3,0 0,045 155
2Д220Г 1000(1000) 3,0 60 10 (50) 1,5 3,0 0,045 155
2Д220Д 400 (400) 3,0 60 10 (50) 1,3 3,0 0,045 155
2Д220Е 600 (600) 3,0 60 10 (50) 1,3 3,0 0,045 155
2Д220Ж 800 (800) 3,0 60 10 (50) 1,3 3,0 0,045 155
2Д220И 1000 (1000) 3,0 60 10 (50) 1,3 3,0 0,045 155
КД223А 200 (200) 2,0 35 1,3 6,0 10 150
КД226А 100 (100) 1,7 10 35 1,4 1,7 0,05 85
КД226Б 200 (200) 1,7 10 35 1,4 1,7 0,05 85
КД226В 400 (400) 1,7 10 35 1,4 1,7 0,05 85
КД226Г 600 (600) 1,7 10 35 1,4 1,7 0,05 85
КД226Д 800 (800) 1,7 10 35 1,4 1,7 0,05 85
КД227А 100 (150) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227Б 200 (300) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227В 300 (450) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227Г 400 (600) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227Д 500 (750) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227Е 600 (850) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
КД227Ж 800 (1200) 5,0 1,2 1,6 5,0 0,8 85
2Д230А 400 (400) 3,0 60 10 (50) 1,5 3,0 0,045 125
2Д230Б 600 (600) 3,0 60 10 (20) 1,5 3,0 0,045 125
2Д230В 800 (800) 3,0 60 10 (20) 1,5 3,0 0,045 125
2Д230Г 1000(1000) 3,0 60 10 (20) 1,5 3,0 0,045 125
2Д230Д 400 (400) 3,0 60 10 (20) 1,3 3,0 0,045 125
2Д230Е 600 (600) 3,0 60 10 (50) 1,3 3,0 0,045 125
2Д230Ж 800 (800) 3,0 60 10 (20) 1,3 3,0 0,045 125
2Д230И 1000(1000) 3,0 60 10 (20) 1,3 3,0 0,045 125
2Д231А (150) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д231Б (200) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д231В (150) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д231Г (200) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д232А (15) 10,0 250 200(200) 0,6 10,0 7,5 100
2Д232Б (25) 10,0 250 200(200) 0,7 10,0 7,5 100
2Д232В (25) 10,0 250 200(200) 0,7 10,0 7,5 100
2Д234А 100 (100) 3,0 10 50 (50) 1,5 3,0 0,1 125
2Д234Б 200 (200) 3,0 10 50 (50) 1,5 3,0 0,1 125
2Д234В 400 (400) 3,0 10 50 (50) 1,5 3,0 0,1 125
2Д251А (50) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д251Б (70) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д251В (100) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д251Г (50) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д251Д (70) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125
2Д251Е (100) 10,0 150 200 1,0 10,0 0,05 125

Диоды большой мощности

Рис. 3. Выпрямительные отечественные диоды большой мощности.

В таблице приведены справочные данные по отечественными выпрямительным диодам большой мощности.

Тип
прибора
Предельные значения
параметров при Т=25С
Значения параметров
при Т=25С
Тк.мах
(Тп.)
С
Uобр.макс.
(Uобр.и.мак.)
B
Iпр.макс.
(Iпр.и.мак.)
A
Iпрг.

A

fраб.
(fмакс.)
kГц
Uпр.

B

при
Iпр.
A
Iобр.

mA

1 2 3 4 5 6 7 8 9
2Д2990А 600 (600) 20 200 1,4 20 11 125
2Д2990Б 400 (400) 20 200 1,4 20 11 125
2Д2990В 200 (200) 20 200 1,4 20 11 125
КД2994А 100 (100) 20 200 1,4 20 0,2 125
КД2995А 50 (50) 20 200 1,1 20 0,01 150
КД2995Б 70 (70) 20 200 1,1 20 0,01 150
КД2995В 100 (100) 20 200 1,1 20 0,01 150
КД2995Г 50 (50) 20 200 1,1 20 0,01 150
КД2995Е 100 (100) 20 200 1,1 20 0,01 150
2Д2997А 200 (250) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
2Д2997Б 100 (200) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
2Д2997В 50 (100) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
КД2997А 200 (250) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
КД2997Б 100 (200) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
КД2997В 50 (100) 30 (100) 100 1,0 30 25 125
2Д2998А 15 (15) 30 (100) 600 200 0,6 30 150 125
2Д2998Б 25 (25) 30 (100) 600 200 0,68 30 150 125
2Д2998В 25 (25) 30 (100) 600 200 0,68 30 150 125
2Д2999А 200 (250) 20 (100) 100 1,0 20 25 125
2Д2999Б 100 (200) 20 (100) 100 1,0 20 25 125
2Д2999В 50 (100) 20 (100) 100 1,0 20 25 125
КД2999А 200 (250) 20 (100) 100 1,0 20 25 125
КД2999Б 100 (200) 20 (100) 100 1,0 20 25 125
КД2999В 50 (100) 20 (100) 100 1,0 20 25 125

Справочник по диодам отечественного производства.

Выпрямительные диоды. Назначение, характеристики, виды

Основное назначение полупроводниковых диодов выпрямление переменного тока. Существуют диоды других назначений, о которых будем говорить позже.

Итак,  диоды  —  это  буквально  двухэлектродные  компоненты.  Электроды имеют названия:  анод  и  катод.  Типовая графема диода, дополненная графическими пояснениями  показана на рисунке  2.1.   

Если к диоду приложено  прямое напряжение  (т.е. анод имеет положительный потенциал относительно катода), то говорят, что диод открыт  и через него течёт прямой ток. Если к диоду приложено обратное напряжение  (катод имеет положительный потенциал относительно анода), то диод закрыт  и в этом режиме протекает обратный  ток  малого значения.

Основные технические характеристики выпрямительных диодов

В  сравнении  с  рассмотренными  ранее  пассивными  компонентами  диод имеет более сложное поведение  в электрической цепи. Это поведение описывается  вольтамперной  характеристикой  диода. Рассмотрим ВАХ, справедливую для маломощных диодов (показано на рисунке 2.2).

Из рисунка мы видим, что свойства диода далеки от наших предварительных представлениях о диоде как об идеальном ключе.

При открытом состоянии (правая область оси Х) на диоде выделяется небольшое  напряжение,  которое  не  превышает  нескольких  сотен  милливольт  и нелинейно зависит от протекающего через диод тока. Ток через открытый диод должен быть ограничен допустимыми значениями.

При  подаче  на  диод  обратного  напряжения,  через  него  протекает  ток, меньший 1 мкА, и он лавинообразно возрастает при значениях в несколько десятков вольт. Это лавинообразное нарастание обратного тока называют  тепловым пробоем, состояние, при котором диод выходит из строя – «сгорает».

Таким  образом,  выпрямительные  диоды  принято  выбирать  по  двум  основным характеристикам:  предельному  значению  прямого  тока  и  предельному значению обратного напряжения.

Значение при расчётах имеет также  прямое падение напряжения  на диоде. Это напряжение может отличаться на несколько сотен милливольт у разных разновидностей диодов.

Так, например,  при прочих равных условиях германиевые  диоды  (сегодня  не  выпускаются)  имеют  меньшее  прямое  напряжение  в сравнении  с  кремниевыми  диодами  милливольт  на  400.  Современные  диоды Шотки  имеют малое падение напряжение даже при относительно больших токах.

Конструктивные  варианты

Конструктивные  варианты  диодов  представлены  на  рисунке  2.3,  таблице 2.1.

Таблица  2.1 – Таблица характеристик выпрямительного диода BAS70

 

Параметр

Значение

Тип корпуса

SOT23-3

Предельный  прямой  постоянный ток, мА

200

Предельный  прямой  ток,  амплитудное значение, мА

300

Предельное обратное напряжение, В

70

Рабочий диапазон температур, ºС

-55 … +150

 

Примеры применения выпрямительных диодов

Использование  выпрямительных диодов  при создании  резервированного источника питания

Типовая схема резервированного питания нагрузки показана на рисунке 2. 4.

Схема  содержит  источник  основного  питания  от  сети  переменного  тока (АС/DC-преобразователь)  и  резервную  батарею.  Два  навстречу  включённых диода (VD1,  VD2)  запрещают протекание тока от одного источника к другому.

Недостаток схемы проявляется в том случае, когда основной источник энергии отключается и нагрузка питается от резервной батареи. Дело в том, что часть энергии, потребляемой схемой от батареи, рассеивается на диоде. Чем больше падение напряжения на диоде, тем больше потери.

В нашем  примере мы предположили,  что  Uд=0,5В и тогда  потери  составят  10%  мощности,  отдаваемой батареей:

Рбат = (Uд+Uнагр)*Iнагр ,      (2.1)

Рд= Uд*Iнагр ,            (2.2)

т.е. при Uд=0,5 В  Рбат= (0,5+4,5)*Iнагр = 5*Iнагр

Рд=  0,5*Iнагр

100%*(Рд / Рбат) = 100*0,5/5 = 10%.

В том случае, когда в нашем распоряжении имеется ВАХ выбранного диода,  мы  можем  получить  значение  Uд графически.   Для  этого  достаточно  построить нагрузочную прямую для рассматриваемой схемы:

Uд= Е-I*Rнагр    (2.3)

Требуемое для расчёта напряжение мы получим в точке пересечения прямой  Е-I*Rнагр и ВАХ диода на совмещённом графике (показано на рисунке  2.5).

Эту точку принято называть рабочей точкой выбранного режима работы диода.

Справедливости ради укажем, что большого выигрыша в точности определения  Uд мы здесь не получим, т.к. ВАХ представлена в технических описаниях как усреднённая характеристика с некоторым разбросом, да к тому же эта характеристика сильно зависит от температуры окружающей среды. Этот способ  определения  Uд мы  рассматриваем  как  вспомогательный  и  более  наглядный. Им мы будем пользоваться и при описании других нелинейных компонентов.

Двухполупериодный выпрямитель

Частая  схемотехническая  задача  –  создание  из  переменного  напряжения постоянного для питания электронных схем. Эта задача может быть решена за два  этапа:  этап  выпрямления  и  этап  фильтрации  исходного  напряжения.   

Использование  двухполупериодного выпрямителя  и  емкостного  фильтра  показано на рисунке  2.6. На схемах показано протекание токов в разные  полупериодывходного синусоидального напряжения и формы выходного напряжения как в отсутствии, так и при наличии емкостного фильтра (Cф).

Как мы уже знаем, конденсатор является накопителем энергии, он это делает во время нарастания полуволны входного напряжения и отдаёт энергию в промежутке  между  соседними  выпрямленными  полуволнами,  когда  напряжение спадает до недопустимого по расчёту значения. Форма исходно пульсирующего напряжения при этом несколько сглаживается, однако небольшие пульсации всегда сохраняются. Они возрастают при возрастании тока нагрузки. Для снижения пульсаций необходимо увеличивать ёмкость Cф.

Измерение характеристик диодов

Обычно  на  практике  решаются  две  задачи:  проверяется  работоспособность диода (не пробит ли  pn-переход) и измеряется напряжение на диоде при некотором (типовом) значении тока через него.

Наиболее удобно это делать с помощью цифрового мультиметра: все современные мультиметры реализуют несложную функцию «измерения прямого напряжения диодов» («прозвонка» диода) (показано на рисунке  2.7).

При этом на дисплее мультиметра высвечивается значение прямого напряжения при некотором тестовом токе, заложенным в схемотехнику мультиметра.

Измерение осуществляется в следующей последовательности: секторный переключатель  режимов мультиметра переводится в положение  « » и за-тем  с соблюдением полярности ко входам мультиметра подключается испытуемый диод.

Примечание   –   Упрощённая схема измерения прямого напряжения будет показана в подразделе с операционными усилителями.

Выпрямительный диод — виды, принцип работы и применение

Существует немало устройств, созданных с целью преобразования электрического тока, и выпрямительные диоды – одни из них.

Выпрямительный диод – преобразователь тока переменного в постоянный. Является одним из видов полупроводников. Широкое применение получил благодаря основной характеристике – переводу электрического тока строго в одном направлении.

Принцип действия

Необходимый эффект при работе устройства создают особенности p-n перехода. Заключаются в том, что рядом с переходом двух полупроводников встраивается слой, который характеризуется двумя моментами: большим сопротивлением и отсутствием носителей заряда. Далее при воздействии на данный запирающий слой переменного напряжения извне толщина его уменьшается и впоследствии исчезает. Возрастающий во время этого ток и является прямым током, который проходит от анода к катоду. В случае перемены полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет больше, и сопротивление неминуемо возрастет.

ВАХ выпрямительного диода (вольт-амперная характеристика) также дает представление о специфике работы выпрямителя и является нелинейной. Выглядит следующим образом: существует две ветви – прямая и обратная. Первая отражает наибольшую проводимость полупроводника при возникновении прямой разницы потенциалов. Вторая указывает на значение низкой проводимости при обратной разнице потенциалов.

Вольт-амперные характеристики выпрямителя прямо пропорциональны температуре, с повышением которой разность потенциалов сокращается. Электрический ток не пройдет через устройство в случае низкой проводимости, но лавинный пробой происходит в случае возросшего до определенного уровня обратного напряжения.

Использование сборки

При эксплуатации выпрямительного полупроводникового диода польза извлекается только из половины волн переменного тока, соответственно, безвозвратно теряется более половины входного напряжения.

С целью улучшить качество преобразования переменного тока в постоянный используется сборка из четырех устройств – диодный мост. Выгодно отличается тем, что пропускает ток на протяжении каждого полупериода. Диодные мосты производят в виде комплекта, заключенного в пластиковый корпус.

Принципиальная схема диодного моста

Физико-технические параметры

Основные параметры выпрямительных диодов базируются на таких значениях:

  • максимально допустимом значении разницы потенциалов при выпрямлении тока, при котором устройство не выйдет из строя;
  • наибольшем среднем выпрямленном токе;
  • наибольшем значении обратного напряжения.

Выпрямители промышленность выпускает с разными физическими характеристиками. Соответственно, устройства имеют разную форму и способ монтажа. Разделяются при этом на три группы:

  1. Выпрямительные диоды большой мощности. Характеризуются пропускной способностью тока до 400 А и являются высоковольтными. Высоковольтные выпрямительные диоды производятся в корпусах двух видов –штыревом, где корпус герметичный и стеклянный, и таблеточном, где корпус из керамики.
  2. Выпрямительные диоды средней мощности. Обладают пропускной способность от 300 мА до 10А.
  3. Выпрямительные диоды малой мощности. Максимально допустимое значение тока – до 300 мА.

Выбор выпрямительных диодов

При приобретении устройства необходимо руководствоваться такими параметрами:

  • значениями вольт-амперной характеристики максимально обратного и пикового тока;
  • максимально допустимым обратным и прямым напряжением;
  • средней силой выпрямленного тока;
  • материалом прибора и типом монтажа.

В зависимости от физических характеристик на корпус устройства наносится соответствующее обозначение. Каталог с маркировкой выпрямительных диодов представлен в специализированном справочнике. Необходимо знать, что маркировка импортных аналогов отличается от отечественных.

Также стоит обратить внимание на то, что выпрямительные схемы отличаются по количеству фаз:

  1. Однофазные. Широко применяются для бытовых электроприборов. Существуют диоды автомобильные и для электродуговой сварки.
  2. Многофазные. Незаменимы для промышленного оборудования, общественного и специального транспорта.

Диод Шоттки

Отдельную позицию занимает диод Шоттки. Изобрели его в связи с растущими потребностями в развивающейся отрасли радиоэлектроники. Основное отличие его от остальных диодов заключается в том, что в его конструкцию заложен металл-полупроводник как альтернатива p-n переходу. Соответственно, диод Шоттки обладает своими, уникальными свойствами, которыми не могут похвастаться кремниевые выпрямительные диоды. Некоторые из них:

  • оперативная возобновляемость заряда благодаря его низкому значению;
  • минимальное падение напряжения на переходе при прямом включении;
  • ток утечки обладает большим значением.

При изготовлении диода Шоттки применяют такие материалы, как кремний и арсенид галлия, но иногда применяется и германий. Свойства материалов немного отличаются, но в любом случае, максимально допустимое обратное напряжение для выпрямителя Шоттки составляет не более 1200 V.

В противовес всем достоинствам конструкция данного вида имеет и минусы. Например, в сборке моста устройство категорически не воспринимает превышение обратного тока. Нарушение условия приводит к поломке выпрямителя. Также малое падение напряжения происходит при невысоком напряжении около 60-70 V. Если значение превышает этот показатель, то устройство превращается в обыкновенный выпрямитель.

Стоит отметить, что достоинства диода мощного выпрямительного Шоттки значительно превышают недостатки.

Диод-стабилитрон

Для стабилизации напряжения используют специальное приспособление, способное работать в режиме пробоя, – стабилитрон, зарубежное название которого «диод Зенера». Выполняет свою функцию устройство, работая в режиме пробоя при напряжении обратного смещения. Возрастание силы тока происходит в момент пробоя, одновременно опускается до минимума дифференциальное значение, вследствие чего напряжение стабильное и охватывает достаточно серьезный диапазон обратных токов.

Практическое использование выпрямительного диода

В связи с неудержимым развитием научно-технического прогресса применение выпрямителей затронуло все сферы жизнедеятельности человека. Диоды силовые выпрямительные эксплуатируются в таких узлах и механизмах:

  • в блоках питания главных двигателей транспортных средств (наземных, воздушных и водных), промышленных станков и техники, буровых установок;
  • в комплектации диодного моста для сварочных аппаратов;
  • в выпрямительных установках для гальванических ванн, используемых для получения цветных металлов или нанесения защитного покрытия на деталь или изделие;
  • в выпрямительных установках для очистки воды и воздуха, фильтрах различного рода;
  • для передачи электроэнергии на дальние расстояния посредством высоковольтной линии электропередач.

В повседневной жизни выпрямители используют в различных транзисторных схемах. Применяют в основном маломощные устройства как в виде однополупериодного выпрямителя, так и виде диодного моста. Например, диоды выпрямительного блока генератора хорошо известны автолюбителям.

Выпрямительный диод — виды, принцип работы и применение

Диоды выпрямительные, принцип работы, характеристики, схемы подключения

Принцип работы, основные характеристики полупроводниковых выпрямительных диодов можно рассмотреть используя их вольтамперную характеристику (ВАХ), которая схематично представлена на рисунке 1.

Она имеет две ветви, соответствующие прямому и обратному включению диода.

При прямом включении выпрямительного диода ощутимый ток через него начинает протекать при достижении на диоде определенного напряжения Uоткр. Этот ток называется прямым Iпр. Его изменения на напряжение Uоткр влияют слабо, поэтому для большинства расчетов можно принять его значение:

  • 0,7 Вольт для кремниевых диодов,
  • 0,3 Вольт — для германиевых.

Естественно, прямой ток диода до бесконечности увеличивать нельзя, при его определенном значении Iпр.макс этот полупроводниковый прибор выйдет из строя. Кстати, существуют две основные неисправности полупроводниковых диодов:

  • пробой — диод начинает проводить ток в любом направлении, то есть станет обычным проводником. Причем, сначала наступает тепловой пробой (это состояние обратимо), затем электрический (после этого диод можно смело выбрасывать),
  • обрыв — здесь, думаю, пояснения излишни.

Если диод подключить в обратном направлении, через него будет протекать незначительный обратный ток Iобр, которым, как правило, можно пренебречь. При достижении определенного значения обратного напряжения Uобр обратный ток резко увеличивается, прибор, опять же, выходит из строя.

Числовые значения рассмотренных параметров для каждого типа диода индивидуальны и являются его основными электрическими характеристиками. Должен заметить, что существует ряд других параметров (собственная емкость, различные температурные коэффициенты и пр.), но для начала хватит перечисленных.

Здесь предлагаю закончить с чистой теорией и рассмотреть некоторые практические схемы.

СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДИОДОВ

Для начала давайте рассмотрим как работает диод в цепи постоянного (рис.2) и переменного (рис.3) тока, что следует учитывать при том или ином включении диодов.

При подаче на диод прямого постоянного напряжения через него начинает протекать ток, определяемый сопротивлением нагрузки Rн. Поскольку он не должен превышать предельно допустимого значения следует определить его величину, после чего выбрать тип диода:

Iпр=Uн/Rн — все просто — это закон Ома.

Uн=U-Uоткр — см. начало статьи. Иногда величиной Uоткр можно пренебречь, бывают случаи, когда ее необходимо учитывать, например при расчете схемы подключения светодиода.

При включении диода в цепь переменного тока, помимо прочего, на нем периодически возникает обратное напряжение Uобр. Имейте в виду, следует учитывать его амплитудное значение (Для Uпр, кстати, тоже). Например, для бытовой электрической сети привычное всем напряжение 220В является действующим, а его амплитудное значение составляет 380В. Подробнее про это можно посмотреть на этой странице.

Это самое основное, про что надо помнить.

Теперь — несколько схем подключения диодов, часто встречающихся на практике.

Вне всякого сомнения, лидером здесь является мостовая схема диодов, используемая во всевозможных выпрямителях (рисунок 4). Выглядеть она может по разному, принцип действия одинаков, думаю из рисунка все ясно. Кстати, последний вариант — условное обозначение диодного моста в целом. Применяется для упрощения обозначения двух предыдущих схем.

Далее несколько менее очевидных схем (для постоянного тока):

  1. Диоды могут выступать как «развязывающие» элементы. Управляющие сигналы Упр1 и Упр2 объединяются в точке А, причем взаимное влияние их источников друг на друга отсутствует. Кстати, это простейший вариант реализации логической схемы «или».
  2. Защита от переполюсовки (жаргонное — «защита от дураков»). Если существует возможность неправильного подключения полярности напряжения питания эта схема защищает устройство от выхода из строя.
  3. Автоматический переход на питание от внешнего источника. Поскольку диод «открывается», когда напряжение на нем достигнет Uоткр, то при Uвнеш <Uвн+Uоткр питание осуществляется от внутреннего источника, иначе — подключается внешний.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


принцип действия и основные параметры

Выпрямительный диод это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте.

Принцип работы

Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. 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.

Разновидности устройств, 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.

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.

Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой.

ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры.

Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах.

Коэффициент выпрямления

Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры.

Он отражает качество выпрямителя.

Его 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.

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

  • Наибольшее значение среднего прямого тока,
  • Наибольшее допустимое значение обратного напряжения,
  • Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

  • Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА,
  • Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А,
  • Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

  • Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт,
  • Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме.

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Импульсные приборы

Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов.

Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие:

  • Максимальные импульсные прямые (обратные) напряжения, токи,
  • Период установки прямого напряжения,
  • Период восстановления обратного сопротивления прибора.

В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки.

Импортные приборы

Отечественная промышленность производит достаточное количество приборов. Однако сегодня наиболее востребованы импортные. Они считаются более качественными.

Импортные устройства широко используются в схемах телевизоров и радиоприемников. Их также применяют для защиты различных приборов при неправильном подключении (неправильная полярность). Количество видов импортных диодов разнообразно. Полноценной альтернативной замены их на отечественные пока не существует.

Выпрямительные диоды

AU1PM Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU2PD Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU2PG Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU2PJ Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU2PK Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU2PM Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU3PD Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU3PG Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU3PJ Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU3PJ Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
AU3PK Сверхбыстродействующие   выпрямительные лавинные диоды
BY251 Кремниевый   выпрямительный диод 200 В, 3 А
BY252 Кремниевый   выпрямительный диод 400 В, 3 А
BY253 Кремниевый   выпрямительный диод 600 В, 3 А
BY254 Кремниевый   выпрямительный диод 800 В, 3 А
DLA10IM800UC Выпрямительный   диод, 800 В, 10 А
DLA20IM800PC Выпрямительный   диод, 800 В, 20 А
DLA40IM800PC Высокоэффективный   выпрямительный диод, 800 В, 40 А
DLA60I1200HA Выпрямительный   диод, 1200 В, 60 А
DMA10I1600PA Выпрямительный   диод, 1600 В, 10 А
DMA150E1600NA Выпрямительный   диод, 1600 В, 150 А
DMA30E1800HA Выпрямительный   диод, 1800 В, 30 А
DNA30E2200FE Высоковольтный   выпрямительный диод, 2200 В, 30 А
DNA30E2200PA Высоковольтный   выпрямительный диод, 2200 В, 30 А
DNA30E2200PC Высоковольтный   выпрямительный диод, 2200 В, 30 А
DNA30EM2200PC Высоковольтный   выпрямительный диод, 2200 В, 30 А
DS17-08A Выпрямительный   диод, 800 В, 40 А
DS17-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 40 А
DS2-08A Выпрямительный   диод, 900 В, 7 А
DS2-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 7 А
DS35-08A Выпрямительный   диод, 800 В, 49 А
DS35-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 49 А
DS75-08B Выпрямительный   диод, 800 В, 110 А
DS75-12B Выпрямительный   диод, 1200 В, 110 А
DSA1-12D Выпрямительный   диод, 1200 В, 7 А, лавинный режим
DSA1-16D Выпрямительный   диод, 1600 В, 7 А, лавинный режим
DSA1-18D Выпрямительный   диод, 1800 В, 7 А, лавинный режим
DSA17-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 40 А, лавинный режим
DSA17-16A Выпрямительный   диод, 1600 В, 40 А, лавинный режим
DSA17-18A Выпрямительный   диод, 1800 В, 40 А, лавинный режим
DSA2-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 7 А, лавинный режим
DSA2-16A Выпрямительный   диод, 1600 В, 7 А, лавинный режим
DSA2-18A Выпрямительный   диод, 1800 В, 7 А, лавинный режим
DSA35-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 49 А, лавинный режим
DSA35-16A Выпрямительный   диод, 1600 В, 49 А, лавинный режим
DSA35-18A Выпрямительный   диод, 1800 В, 49 А, лавинный режим
DSA75-12B Выпрямительный   диод, 1200 В, 110 А, лавинный режим
DSA75-16B Выпрямительный   диод, 1600 В, 110 А, лавинный режим
DSA75-18B Выпрямительный   диод, 1800 В, 110 А, лавинный режим
DSA9-12F Выпрямительный   диод, 1200 В, 11 А, лавинный режим
DSA9-16F Выпрямительный   диод, 1600 В, 11 А, лавинный режим
DSA9-18F Выпрямительный   диод, 1800 В, 11 А, лавинный режим
DSAI17-12A Выпрямительный   диод, 1200 В, 40 А, лавинный режим

диодов | Клуб электроники

Диоды | Клуб электроники

Сигнал | Выпрямитель | Мостовой выпрямитель | Стабилитрон

Смотрите также: светодиоды | Блоки питания

Диоды позволяют электричеству течь только в одном направлении. Стрелка символа схемы показывает направление, в котором может течь ток. Диоды — электрическая версия вентиль и первые диоды на самом деле назывались вентилями.

Типы диодов

Обычные диоды можно разделить на два типа:

Дополнительно есть:

Подключение и пайка

Диоды должны быть подключены правильно, на схеме может быть указано a или + для анода и k или для катода (да, это действительно k, а не c, для катода!).Катод отмечен линией, нарисованной на корпусе. Диоды обозначены своим кодом мелким шрифтом, вам может потребоваться ручная линза, чтобы прочитать его.

Сигнальные диоды могут быть повреждены нагревом при пайке, но риск невелик, если только вы используете германиевый диод (коды начинаются OA …), и в этом случае вы должны использовать радиатор (например, зажим «крокодил»), прикрепленный к проводу между соединением и корпусом диода.

Выпрямительные диоды достаточно прочные, и при их пайке не требуется специальных мер предосторожности.


Испытательные диоды

Вы можете использовать мультиметр или простой тестер. проект (батарея, резистор и светодиод), чтобы проверить, что диод проводит только в одном направлении.

Лампу можно использовать для проверки выпрямительного диода, но НЕ используйте лампу для проверки сигнальный диод, потому что большой ток, пропускаемый лампой, разрушит диод.


Падение прямого напряжения

Электричество потребляет немного энергии, проталкиваясь через диод, как человек. толкая дверь пружиной.Это означает, что есть небольшое прямое падение напряжения через проводящий диод. Для большинства диодов, сделанных из кремния, оно составляет около 0,7 В.

Прямое падение напряжения на диоде почти постоянно, независимо от тока, протекающего через диода, поэтому они имеют очень крутую характеристику (вольт-амперный график).

обратное напряжение

При подаче обратного напряжения проводит не идеальный диод, а настоящие диоды утечка очень небольшого тока (обычно несколько мкА).Это можно игнорировать в большинстве схем. потому что он будет намного меньше, чем ток, текущий в прямом направлении. Однако все диоды имеют максимальное обратное напряжение (обычно 50 В или более), и если при превышении этого значения диод выйдет из строя и будет пропускать большой ток в обратном направлении, это называется поломка .



Диоды сигнальные (малоточные)

Сигнальные диоды обычно используются для обработки информации (электрических сигналов) в цепях, поэтому они требуются только для пропускания небольших токов до 100 мА.

Сигнальные диоды общего назначения, такие как 1N4148, изготовлены из кремния и имеют прямое падение напряжения 0,7 В.

Rapid Electronics: 1N4148

Германиевые диоды , такие как OA90, имеют меньшее прямое падение напряжения 0,2 В, что делает Их можно использовать в радиосхемах в качестве детекторов, выделяющих звуковой сигнал из слабого радиосигнала. Сейчас они используются редко, и их может быть трудно найти.

Для общего использования, где величина прямого падения напряжения менее важна, кремниевые диоды лучше, потому что они менее легко повреждаются под воздействием тепла при пайке, имеют меньшее сопротивление при проводке и имеют очень низкие токи утечки при приложении обратного напряжения.

Защитные диоды для реле

Сигнальные диоды также используются для защиты транзисторов и микросхем от кратковременного высокого напряжения, возникающего при обмотке реле. выключен. На схеме показано, как защитный диод подключен к катушке реле «в обратном направлении».

Зачем нужен защитный диод?

Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое внезапно схлопывается. при отключении тока. Внезапный коллапс магнитного поля вызывает кратковременное высокое напряжение на катушке, которое может повредить транзисторы и микросхемы.Защитный диод позволяет индуцированному напряжению пропускать кратковременный ток через катушку. (и диод), поэтому магнитное поле исчезает быстро, а не мгновенно. Это предотвращает индуцированное напряжение становится достаточно высоким, чтобы вызвать повреждение транзисторов и микросхем.


Выпрямительные диоды (большой ток)

Выпрямительные диоды используются в источниках питания для преобразования переменного тока (AC). к постоянному току (DC) этот процесс называется выпрямлением. Они также используются в других схемах, где через диод должен проходить большой ток.

Все выпрямительные диоды изготовлены из кремния и поэтому имеют прямое падение напряжения 0,7 В. В таблице указаны максимальный ток и максимальное обратное напряжение для некоторых популярных выпрямительных диодов. 1N4001 подходит для большинства цепей низкого напряжения с током менее 1 А.

Rapid Electronics: 1N4001

Диод Максимум
Ток
Максимум
Обратное
Напряжение
1N4001 1A 50V
1N4002 1A 100V
1N4007
1N5401 3A 100V
1N5408 3A 1000V

Книги по комплектующим:



Мостовые выпрямители

Есть несколько способов подключения диодов, чтобы выпрямитель преобразовывал переменный ток в постоянный. Мостовой выпрямитель — один из них, и он доступен в специальных пакетах, содержащих четыре необходимых диода. Мостовые выпрямители рассчитаны на максимальный ток и максимальное обратное напряжение. У них есть четыре вывода или клеммы: два выхода постоянного тока помечены + и -, два входа переменного тока помечены .

На схеме показана работа мостового выпрямителя при преобразовании переменного тока в постоянный. Обратите внимание, как проводят чередующиеся пары диодов.

Rapid Electronics: мостовые выпрямители

Мостовые выпрямители различных типов

Обратите внимание, что у некоторых есть отверстие в центре для крепления к радиатору

Фотографии © Rapid Electronics


Стабилитроны

Стабилитроны используются для поддержания постоянного напряжения.Они рассчитаны на «поломку» в надежном и неразрушающим способом, чтобы их можно было использовать в обратном направлении для поддержания фиксированного напряжения на их выводах.

Стабилитроны

можно отличить от обычных диодов по их коду и напряжению пробоя. которые напечатаны на них. Коды стабилитронов начинаются BZX … или BZY … Их напряжение пробоя обычно печатается с буквой V вместо десятичной точки, поэтому 4V7 означает, например, 4,7 В.

a = анод, k = катод

Rapid Electronics: стабилитроны

На схеме показано, как подключен стабилитрон с последовательно включенным резистором для ограничения тока.

Стабилитроны

имеют номинальное напряжение пробоя и максимальную мощность . Минимальное доступное напряжение пробоя составляет 2,4 В. Широко доступны номиналы мощности 400 мВт и 1,3 Вт.

Для получения дополнительной информации см. Страницу источников питания.


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Схема работы, тестирование и ее применение

Диоды — широко используемые полупроводниковые устройства. Выпрямительный диод — это двухпроводной полупроводник, который позволяет току проходить только в одном направлении. Обычно диод с P-N переходом формируется путем соединения полупроводниковых материалов n-типа и p-типа. Сторона P-типа называется анодом, а сторона n-типа называется катодом.Многие типы диодов используются в широком спектре приложений. Выпрямительные диоды — жизненно важный компонент в источниках питания, где они используются для преобразования переменного напряжения в постоянное. Стабилитроны используются для регулирования напряжения, предотвращая нежелательные изменения в источниках постоянного тока в цепи.


Что такое выпрямительный диод?

Выпрямительный диод — это полупроводниковый диод, используемый для преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный) с помощью выпрямительного моста. Альтернатива выпрямительного диода через барьер Шоттки в основном ценится в цифровой электронике.Этот диод способен проводить значения тока, который изменяется от мА до нескольких кА и напряжения до нескольких кВ.

Конструкция выпрямительных диодов может быть выполнена из кремниевого материала, и они способны проводить высокие значения электрического тока. Эти диоды малоизвестны, но до сих пор используются полупроводниковые диоды на основе Ge или арсенида галлия. Ge-диоды имеют менее допустимое обратное напряжение, а также меньшую допустимую температуру перехода. Ge-диод имеет преимущество по сравнению с Si-диодом, заключающееся в низком пороговом напряжении при работе в прямом смещении.

Выпрямительный диод имеет две группы технических параметров: допустимые предельные параметры и характеристические параметры. Символ выпрямительного диода показан ниже, стрелка указывает в направлении обычного тока.

Выпрямительный диод Обозначение

Схема работы выпрямительного диода

Материалы как n-типа, так и p-типа химически объединены с помощью специальной технологии изготовления, которая приводит к образованию p-n-перехода. Этот переход P-N имеет два вывода, которые можно назвать электродами, и по этой причине он называется «DIODE» (диод).

Если к любому электронному устройству через его клеммы подается внешнее напряжение постоянного тока, это называется смещением.

Несмещенный выпрямительный диод
  • Когда на выпрямительный диод не подается напряжение, он называется несмещенным диодом, на N-стороне будет большинство электронов и очень мало дырок (из-за теплового возбуждения), тогда как P- сторона будет иметь большинство дырок носителей заряда и очень небольшое количество электронов.
  • В этом процессе свободные электроны с N-стороны будут диффундировать (распространяться) на P-сторону и рекомбинировать в дырках, присутствующих там, оставляя + ve неподвижных (неподвижных) ионов на N-стороне и создавая -ve неподвижные ионы. на стороне P диода.
  • Неподвижный на стороне n-типа у края стыка. Точно так же неподвижные ионы на стороне p-типа около края перехода. Из-за этого на стыке будет накапливаться некоторое количество положительных и отрицательных ионов. Эта область, образованная таким образом, называется областью истощения.
  • В этой области на PN-переходе диода создается статическое электрическое поле, называемое барьерным потенциалом.
  • Он препятствует дальнейшей миграции дырок и электронов через переход.
Несмещенный — напряжение не подается)
Диод с прямым смещением
  • Смещение в прямом направлении: в диоде с PN-переходом положительный вывод источника напряжения подключен к стороне p-типа, а отрицательный вывод подключен к n- сторона типа, говорят, что диод находится в состоянии прямого смещения.
  • Электроны отталкиваются отрицательной клеммой источника постоянного напряжения и дрейфуют к положительной клемме.
  • Итак, под действием приложенного напряжения этот дрейф электронов вызывает протекание тока в полупроводнике. Этот ток называется «дрейфовым током». Поскольку основными носителями являются электроны, ток n-типа — это ток электронов.
  • Поскольку отверстия являются основными носителями в p-типе, они отталкиваются от положительной клеммы источника постоянного тока и перемещаются через переход к отрицательной клемме.Итак, ток в p-типе — это ток дырки.
  • Итак, общий ток основных носителей создает прямой ток.
  • Направление обычного тока, протекающего от положительного полюса батареи к отрицательному, в направлении обычного тока противоположно потоку электронов.
с прямым смещением
с обратным смещением диод
  • с обратным смещением Состояние: если диод является положительной клеммой источника напряжения, подключен к концу n-типа, а отрицательный контакт источника подключен к концу p-типа диода, через диод не будет тока, кроме обратного тока насыщения.
  • Это связано с тем, что в состоянии обратного смещения обедненный слой перехода становится шире с увеличением напряжения обратного смещения.
  • Хотя есть небольшой ток, протекающий от конца n-типа к концу p-типа в диоде из-за неосновных носителей. Этот ток называется током обратного насыщения.
  • Неосновные носители — это, в основном, термически генерируемые электроны / дырки в полупроводнике p-типа и полупроводнике n-типа соответственно.
  • Теперь, если обратное приложенное напряжение на диоде постоянно увеличивается, то после определенного напряжения слой обеднения разрушится, что вызовет протекание огромного обратного тока через диод.
  • Если этот ток не ограничен извне и выходит за пределы безопасного значения, диод может быть безвозвратно поврежден.
  • Эти быстро движущиеся электроны сталкиваются с другими атомами в устройстве, чтобы отбить от них еще несколько электронов. Освободившиеся таким образом электроны высвобождают гораздо больше электронов из атомов, разрывая ковалентные связи.
  • Этот процесс называется умножением несущих и приводит к значительному увеличению тока через p-n переход.Связанное с этим явление называется лавинным прорывом.
Диод с обратным смещением
Полупериодный выпрямитель

Одним из наиболее распространенных применений диода является выпрямление переменного напряжения в источник постоянного тока. Поскольку диод может проводить ток только в одном направлении, когда входной сигнал становится отрицательным, тока не будет. Это называется однополупериодным выпрямителем. На рисунке ниже показана схема однополупериодного выпрямительного диода.

Полупериодный выпрямитель
Полноволновый выпрямитель
  • Схема двухполупериодного выпрямительного диода состоит из четырех диодов, с помощью этой структуры мы можем сделать обе половины волны положительными.Как для положительных, так и для отрицательных циклов входа существует прямой путь через диодный мост.
  • В то время как два диода смещены в прямом направлении, два других смещены в обратном направлении и эффективно исключены из схемы. Оба пути проводимости заставляют ток течь в одном и том же направлении через нагрузочный резистор, обеспечивая двухполупериодное выпрямление.
  • Двухполупериодные выпрямители используются в источниках питания для преобразования переменного напряжения в постоянное. Большой конденсатор, подключенный параллельно к выходному нагрузочному резистору, снижает пульсации в процессе выпрямления.На рисунке ниже показана схема двухполупериодного выпрямительного диода.
Двухполупериодный выпрямитель

Параметры

Выпрямительный диод характеризуется следующими ограничивающими параметрами:

  • VF — Прямое напряжение через определенный промежуточный ток промежуточной частоты
  • IR — Обратный ток при пиковом обратном напряжении VRWM.
  • IFN — Максимальный средний ток или номинальный ток диодов в прямом смещении
  • IFRM — Пиковый, повторяющийся ток проводимости диода
  • IFSM — Пиковый, неповторяемый ток проводимости
  • VRWM — Пиковое, обратное напряжение
  • VRRM — Пиковое, повторяющееся обратное напряжение
  • VRSM — Пиковое, неповторяющееся обратное напряжение
  • PTOT — Полное значение рассеиваемой мощности на электронном компоненте
  • Tj — Самая высокая температура перехода в диоде
  • Rth — Термическое сопротивление ниже рабочих условий
Максимальная температура

На различные параметры, перечисленные выше, могут влиять различные факторы, например, температура окружающей среды, в которой работает выпрямительный диод. Все полупроводниковые устройства выделяют тепло, особенно те, которые используются в источниках питания. Одной из самых серьезных проблем является предотвращение теплового разгона там, где диод увеличивает свою температуру, что приводит к усилению тока в устройстве до тех пор, пока устройство не будет разрушено.

Чтобы избежать этой проблемы, каждая из эталонных температур параметров диода, например, обратный ток утечки кремниевых диодов обычно извлекается при 25 ° C от температуры окружающей среды, но примерно в два раза на каждые 10 ° C.После повышения температуры потенциал прямого перехода будет уменьшаться до 2–3 мВ на каждый 1 ° C температуры.

High Current

Выпрямительный диод с двойным сильным током — лучший пример высокопроизводительного диода, включающего ток 2x 30A.

Компания STMicroelectronics реализовала выпрямительный диод с двойным высоковольтным напряжением, а именно STPS60SM200C. Этот диод подходит для сварочных аппаратов, базовых станций, источников питания постоянного и переменного тока, а также для промышленного применения.

Значение напряжения пробоя VRRM составляет 200 В, напряжение проводимости составляет 640 мВ, а его текущая память будет 2×30 А. Дополнительная защита может быть от электростатического разряда до 2 кВ. Диапазон рабочих температур этого диода составляет от -40 ° C до 175 ° C. Эти значения позволяют использовать диоды в базовых станциях при любых обстоятельствах.

Как проверить выпрямительный диод?

Выпрямительный диод можно проверить следующими способами.
Простой мультиметр в основном используется для определения полярности выпрямительного диода, например анода или катода. Для этого есть как минимум три метода, но вот два простых метода, которые используют омметр и функцию измерения напряжения постоянного тока.

Использование омметра

При прямом смещении омметр определит расчетное значение прямого напряжения диода, которое составляет около 0,7. При обратном смещении омметр укажет «1», что означает чрезвычайно высокое сопротивление.
Функция проверки диодов даст такой же результат, как и использованный выше метод.

Функция измерения постоянного тока
  • При прямом смещении мультиметр покажет падение напряжения для кремниевого диода 0,7 В
  • При обратном смещении мультиметр указывает расчетное значение полного напряжения питания.

Выпрямительные диоды в основном используются для выпрямления, что означает преобразование переменного тока в постоянный. Они используются в цепях, где через диод должен протекать большой ток.

Выпрямительные диоды имеют прямое падение напряжения 0,7 В и выполнены из Si.Итак, в следующей таблице перечислены максимальное и минимальное обратное напряжение для некоторых выпрямительных диодов. Диод 1N4001 подходит для цепей с низким напряжением и током менее 1 А.

Характеристика диодов заключается в том, что в противном случае ток не подается в зависимости от направления приложенного напряжения. Это позволяет изменить напряжение переменного тока на постоянное. Два электродных вывода этого диода являются анодом, катодом и источниками тока, когда анодный электрод находится на положительном выводе.

Диод Максимальный ток

Максимальное обратное напряжение

1N4001

1A 50V
1N4002

1N4007

1A 1000V
1N4001 3A

100V

1N4008 3A

1000V

96

много приложений.Вот несколько типичных применений диодов:

  • Выпрямление напряжения, например преобразование переменного тока в постоянное
  • Изоляция сигналов от источника питания
  • Опорное напряжение
  • Управление размером сигнала
  • Смешивание сигналов
  • Сигналы обнаружения
  • Системы освещения
  • ЛАЗЕРНЫЕ диоды

Таким образом, выпрямительный диод позволяет протекать электрическому току только в одном направлении, используемом для работы источника питания. Эти диоды могут выдерживать максимальный ток по сравнению с обычными диодами. Эти диоды обычно используются для преобразования переменного тока (AC) в постоянный (DC). Их можно проектировать как дискретные компоненты, иначе как интегральные схемы. Они разработаны из кремния и отличаются довольно большой поверхностью PN-перехода, что приводит к высокой емкости в условиях обратного смещения. Два выпрямительных диода подключены к источникам высокого напряжения последовательно, чтобы повысить номинальное значение PIV (пиковое обратное напряжение) для комбинации.

Знаете ли вы какие-либо другие диоды, которые регулярно используются в электрических и электронных проектах в реальном времени? Затем оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Как формируется обедненная область в диоде D ?

Диодные и выпрямительные устройства | Microsemi

Обзор

Microsemi является пионером в создании выпрямительных диодов с 1960 года. Текущее предложение диодов включает в себя высокомощные диоды, высокочастотные диоды и практически все разновидности диодов, используемых в Space , для коммерческой авиации , Hi-Reliability , Военные и Промышленные (включая Automotive ).Дискретные решения Microsemi соответствуют стандарту MIL-PRF-19500 , и компания имеет больше квалификаций DLA, чем любой другой производитель космического уровня. Мы были первым производителем диодов, выбранным военными службами США в качестве источника поставки для обеспечения высочайшего указанного уровня надежности.

Для Commercial / Industrial Приложения , охватывающие широкий спектр требований приложений, предложения Microsemi-диодов включают серию DL с низким VF и сверхмягким восстановлением, серию D средней скорости и напряжения, серию DQ с высокой скоростью сверхбыстрого восстановления , высокоскоростные диоды серии DS и кремниевые диоды Шоттки серии S. В частности, диоды со сверхбыстрым восстановлением (DQ) подходят для приложений с более высокой частотой коммутации, таких как преобразователи AC-DC / DC-DC в зарядных устройствах H / EV и в импульсных источниках питания. Семейство диодов DQ выпускается в серию 600 В, 1000 В и 1200 В с номинальным током от 8 А до 100 А. Квалификация AEC-Q101 для семейства высоковольтных диодов DQ расширяет проникновение продукта в приложения с более высокой надежностью, такие как бортовые зарядные устройства и силовые агрегаты.

Характеристики диода

DQ

  • Сверхбыстрое время восстановления
  • Мягкое восстановление
  • Низкий ток утечки
  • Класс энергии лавин
  • Соответствует AEC-Q101
Преимущества диода

DQ

  • Более высокая частота коммутации
  • Низкие коммутационные потери
  • Коммутация с низким уровнем шума (EMI)
  • Простая параллельность
  • Повышенная надежность системы

Применение диодов DQ

  • Преобразователи AC-DC / DC-DC
  • Инверторы
  • Импульсный источник питания
  • Зарядные устройства H / EV
  • Бортовые зарядные устройства и трансмиссия H / EV

Таблица 1: Стандартные диоды Microsemi и диоды быстрого восстановления

Серия Номинальное напряжение (В) Характеристики Приложения Комментарий
DL 600 Низкая VF
Сверхмягкое восстановление
Лавина Номинальная
Выходной выпрямитель
Резонансная цепь
Сверхмягкое восстановление сводит к минимуму или устраняет амортизатор
Д 200, 300, 400, 600, 100, 1200 средний VF
средний
Frewheeling Diode
Выходной выпрямитель
Преобразователь постоянного тока в постоянный
проприетарный платиновый процесс
DQ 600, 100, 1200 Высокая скорость
Оценка лавин
PFC
Диод свободного хода
Преобразователь постоянного тока в постоянный
Stepped epi улучшает мягкость
Платиновый процесс, запатентованный
AECQ101 Соответствует
DS 600 Очень высокая скорость Высокочастотный PFC Собственный платиновый процесс
Шоттки 200 Low VF
Оценка лавин
Выходной выпрямитель
Диод свободного хода
Преобразователь постоянного тока в постоянный

Приложения

Рекомендуемые приложения для диодных и выпрямительных устройств

Параметрический поиск

  • «Предыдущая
  • {{n + 1}}
  • Следующий »
  • Показано 2550100 на страницу
Упаковка
Детали Статус детали Тип Перевозчик пакетов

В этой категории нет параметрических данных! попробуйте другие категории

Выпрямительный диод

: функция и схема

Выпрямительный диод

— это полупроводниковое устройство, используемое для преобразования переменного тока в постоянный. Он имеет очевидную однонаправленную проводимость и может быть изготовлен из таких материалов, как полупроводниковый германий или кремний. Эта статья дает вам краткое введение в выпрямительные диоды.

Каталог

I Выбор выпрямительного диода

Выпрямительные диоды обычно представляют собой плоские кремниевые диоды , которые используются в различных схемах выпрямителя мощности.

При выборе выпрямительного диода следует учитывать такие параметры, как его максимальный ток выпрямителя, максимальный обратный рабочий ток, частота среза и время обратного восстановления.

Выпрямительный диод, используемый в цепи последовательного стабилизированного питания, не имеет высоких требований к времени обратного восстановления частоты среза.Пока максимальный ток выпрямления и максимальный обратный рабочий ток соответствуют требованиям схемы, выбирается выпрямительный диод. Например, серия 1N, серия 2CZ, серия RLR и т.д. более высокая рабочая частота и более короткое время обратного восстановления (например, серия RU, серия EU, серия V, серия 1SR и т. д.). Или мы можем выбрать диод с быстрым восстановлением или выпрямительный диод Шоттки.

II Параметры выпрямительного диода

1. Максимальный a средний r сертифицированный c текущий IF : максимальный прямой средний ток, допустимый для длительной работы.

Ток определяется площадью перехода и условиями рассеивания тепла PN-переходом. Средний ток через диод не может быть больше этого значения и должен соответствовать условиям рассеивания тепла.Например, ПЧ выпрямленного диода серии 1N4000 составляет 1 А.

2. Максимальное рабочее r everse v напряжение VR : максимально допустимое обратное напряжение, приложенное к диоду. Если это значение будет превышено, обратный ток (IR) резко возрастет, и однонаправленная проводимость диода будет нарушена, что приведет к обратному пробою.

Обычно половину напряжения обратного пробоя (VB) принимают за (VR). Например:

400743

003

0003

0003

0003

0003

0003

0003

8001440003 Максимальный обратный ток IR : обратный ток, протекающий через диод при самом высоком обратном рабочем напряжении. Этот параметр отражает однонаправленную проводимость диода. Следовательно, чем меньше значение тока, тем лучше качество диода.

4. Напряжение пробоя VB : значение выпрямителя напряжения в точке резкого изгиба обратной вольт-амперной характеристики диода. Когда обратная характеристика является мягкой, она относится к значению напряжения при заданном обратном токе утечки.

5. Максимальная рабочая частота fm : максимальная рабочая частота диода при нормальных условиях. Это в основном определяется емкостью перехода и диффузионной емкостью PN перехода. Если рабочая частота превышает fm, однонаправленная проводимость диода не будет хорошо отражена.

Например, fm диода серии 1N4000 составляет 3 кГц. Кроме того, диоды с быстрым восстановлением используются для выпрямления высокочастотных переменных токов, например, в импульсных источниках питания.

6. Время обратного восстановления trr : относится к времени обратного восстановления при указанной нагрузке, прямом токе и максимальном обратном переходном напряжении.

7. Емкость нулевого смещения ance CO : сумма диффузионной емкости и емкости перехода, когда напряжение на диоде равно нулю.

Из-за ограничений производственного процесса даже у однотипных диодов их параметры имеют большой разброс. Параметры, приведенные в руководстве, часто находятся в пределах допустимого диапазона.При изменении условий испытаний изменятся и соответствующие параметры.

Например, IR выпрямительного диода серии 1N5200 с кремниевым пластиковым уплотнением при 25 ° C составляет менее 10 мкА, а при 100 ° C становится менее 500 мкА.

III Причина повреждения

1. Неадекватная молниезащита и защита от перенапряжения . Даже при наличии молниезащиты и устройств защиты от перенапряжения при ненадежной работе выпрямительный диод выходит из строя из-за ударов молнии или перенапряжения.

2. Плохие условия эксплуатации. В генераторной установке непрямого действия, поскольку расчет передаточного числа неверен или соотношение диаметров двух ременных шкивов не соответствует требованиям передаточного числа, генератор работает на высокой скорости в течение длительного времени. Также выпрямитель долгое время работает при более высоком напряжении, ускоряя старение и вызывая пробой.

3. Плохое оперативное управление . Операторы безответственны и не понимают изменений внешней нагрузки (особенно с полуночи до 6 утра следующего дня).Или на улице произошел сбой нагрузки, и оператор вовремя не принял меры. Это вызовет перенапряжение, а выпрямительный диод выйдет из строя и повредится.

4. Неправильная установка или изготовление . Поскольку генераторная установка долгое время работала в условиях сильной вибрации, выпрямительный диод также находится под воздействием этих помех. Кроме того, генераторная установка работает неравномерно, поэтому рабочее напряжение выпрямительного диода также колеблется.Это значительно ускоряет старение и повреждение выпрямительного диода.

5. Неправильные характеристики диодов и модели . Если параметры замененного выпрямительного диода не соответствуют требованиям, либо выполнена неправильная проводка, выпрямительный диод выйдет из строя и выйдет из строя.

6. Слишком мал запас прочности выпрямительного диода . Запас безопасности выпрямительного диода по перенапряжению и перегрузке по току слишком мал, поэтому он не может выдерживать пиковые атаки в цепи возбуждения.

IV Что делает выпрямитель?

Выпрямительный диод имеет явную однонаправленную проводимость. Он может быть изготовлен из таких материалов, как полупроводник , германий или кремний. Функция выпрямительного диода заключается в использовании однонаправленной проводимости PN-перехода для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток. Итак, каковы основные функции выпрямительного диода? Ниже приводится подробное введение:

1. Прямая характеристика

Самая заметная особенность выпрямительного диода — это его прямая характеристика.Когда прямое напряжение подается на выпрямительный диод, начальная часть прямого напряжения очень мала, и она не может эффективно преодолеть блокирующий эффект электрического поля в PN-переходе.

Когда прямой ток почти равен нулю, прямое напряжение не может проводить диод, что называется напряжением мертвой зоны .

Когда прямое напряжение больше, чем напряжение мертвой зоны, электрическое поле эффективно преодолевается, выпрямительный диод включается, и ток быстро растет по мере увеличения напряжения.В нормальном диапазоне токов напряжение на выводах выпрямительного диода практически не меняется при его включении.

Рисунок 2. Прямые и обратные характеристики выпрямителя

2. Обратная характеристика

Когда обратное напряжение, приложенное к диоду выпрямителя, не превышает определенного диапазона, обратный ток формируется дрейфом миноритарных перевозчиков. Поскольку обратный ток очень мал, выпрямительный диод выключен.

На ток обратного насыщения выпрямительного диода влияет температура. Как правило, обратный ток кремниевых выпрямительных диодов намного меньше, чем обратный ток германиевых выпрямительных диодов. Ток обратного насыщения маломощных кремниевых выпрямительных диодов составляет порядка нА, а маломощных германиевых выпрямительных диодов — порядка мкА.

Когда температура выпрямительного диода увеличивается, полупроводник возбуждается, и количество неосновных носителей увеличивается.

3. Обратный пробой

Обратный пробой выпрямительного диода делится на два типа: Зенеровский пробой и лавинный пробой .

При высокой концентрации легирования из-за малой ширины барьерной области обратное напряжение разрушит структуру ковалентной связи, поэтому электроны оторвутся от ковалентной связи, и будут генерироваться электронные дырки. Это называется пробоем Зенера.

Другой вид поломки — лавинный.По мере увеличения обратного напряжения выпрямительного диода внешнее электрическое поле будет увеличивать скорость дрейфа электронов, поэтому валентные электроны будут сталкиваться друг с другом из ковалентной связи, создавая новые электронно-дырочные пары.

Рис. 3. Пробой стабилитрона и лавинный пробой

В Что такое схема выпрямителя?

Схема выпрямителя предназначена для преобразования переменного тока в постоянный.Как правило, он состоит из трансформатора, схемы главного выпрямителя и схемы фильтра. Если вы хотите получить постоянное значение напряжения, вам нужно добавить схему регулятора напряжения. Здесь мы поговорим только об основной схеме выпрямителя.

1. Схема однополупериодного выпрямителя

Структура этой схемы однополупериодного выпрямителя очень проста. Основным компонентом является диод, как показано на схеме ниже.

Рисунок 4.Принципиальная схема однополупериодного выпрямителя

Вход 220 В — это синусоидальный переменный ток. Он проходит через трансформатор и уменьшается после трансформатора, но в конечном итоге это все еще синусоидальный сигнал переменного тока.

Типичная особенность диодов — однонаправленная проводимость . Если напряжение на аноде диода больше напряжения на катоде диода, диод будет включен. В противном случае диод погаснет.

На следующем рисунке показан этот процесс.На рисунке а показан выход переменного тока трансформатора. Когда выходное напряжение находится в положительном полупериоде, напряжение в точке a выше, чем напряжение в точке b, и диод будет включен. А напряжение на нагрузке RL примерно равно выходному напряжению трансформатора.

Когда выходное напряжение находится в отрицательном полупериоде, напряжение в точке b выше, чем напряжение в точке a, тогда диод будет отключен. Соответствующий ток не может течь к нагрузке, поэтому половина цикла отсутствует на рисунке b.

Рис. 5. Схема однополупериодного выпрямителя Форма волны до и после фильтрации

2. Схема двухполупериодного выпрямителя

Поскольку полупериод теряется при полуволновом выпрямлении, эффективность ограничена. Двухполупериодный мостовой выпрямитель может решить эту проблему.

По сравнению с однополупериодным выпрямлением, при двухполупериодном выпрямлении используется еще один диод. Однако трансформатор здесь с центральной осью , которая использует однонаправленную проводимость диода.

Рисунок 6. Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя

Давайте проанализируем этот принцип. Если переменный ток находится в положительном полупериоде, напряжение в точке a выше, чем напряжение в точке b, тогда диод D1 будет включен, а диод D2 будет отключен. Таким образом, ток будет течь только из точки a через диод D1 и резистор RL и, наконец, к центральной оси трансформатора.

Если переменный ток находится в отрицательном полупериоде, напряжение в точке b выше, чем напряжение в точке a, диод D2 будет включен, а диод D1 будет отключен.Таким образом, ток будет течь только из точки b и через диод D2 и резистор RL, наконец, к центральной оси трансформатора.

Повторение этих циклов приводит к фильтрации. На следующем рисунке показан сигнал до и после фильтрации.

Рис. 7. Форма сигнала двухполупериодной схемы выпрямителя до и после фильтрации

3. Схема мостового выпрямителя

Схема мостового выпрямителя сложнее двух предыдущих.Принципиальная схема выглядит следующим образом. Схема простого мостового выпрямителя состоит из трансформатора и главного выпрямительного моста и нагрузки .

Рисунок 8 . Мостик Схема выпрямителя -1

Если выходной сигнал переменного тока находится в положительном полупериоде, в нормальных условиях ток течет в точку A, обращенную к диоду 2 и диоду 1.

Рисунок 9.Принципиальная схема мостового выпрямителя-2

Однако из-за высокого напряжения в точке A диод 1 находится в выключенном состоянии, а диод 2 во включенном состоянии. Таким образом, ток будет проходить через диод 2, затем течь из точки B и затем достигать точки D через нагрузку.

Рисунок 10 . Мостик Схема цепи выпрямителя 3

На первый взгляд, диод 1 и диод 4 могут быть включены, но ток течет из точки А в мост выпрямителя, а затем через нагрузку.Напряжение будет уменьшаться после прохождения тока через нагрузку, поэтому напряжение в точке D намного ниже, чем напряжение в точке A, и диод 4 включен, а диод 1 выключен. Наконец, ток течет в нижний конец трансформатора.

Рисунок 11. Принципиальная схема мостового выпрямителя-4

Когда напряжение на нижнем конце выше, чем напряжение на верхнем конце, ток достигает точки C.

Рисунок 1 2 .Принципиальная схема мостового выпрямителя — 5

Кроме того, поскольку напряжение в точке C высокое, диод 4 находится в выключенном состоянии, а диод 3 во включенном состоянии. Ток будет течь через диод 3 из точки B, а затем достигнет точки D через нагрузку.

Рисунок 13. Схема схемы мостового выпрямителя-6

Подобно положительному полупериоду, на первый взгляд, диод 1 и диод 4 могут быть включены. Но поскольку ток течет из точки C в выпрямительный мост, а затем через нагрузку, напряжение в точке D намного ниже, чем в точке C, поэтому диод 1 включен, а диод 4 выключен.Наконец, ток течет в верхнюю часть трансформатора.

Рисунок 14. Схема схемы мостового выпрямителя-7

Преимущества мостового выпрямления

По сравнению с двухполупериодным выпрямлением мостовое выпрямление имеет много преимуществ.

Для двухполупериодного выпрямления требуется трансформатор с центральной осью, а для мостового выпрямления этого требования нет.

Когда диод выключен, напряжение на двух концах диода мостового выпрямителя меньше половины напряжения двухполупериодного выпрямления. Так что требования к характеристикам мостового выпрямительного диода не так высоки.

VI Замена выпрямительного диода и Проверка

1. Замена

После повреждения выпрямительного диода его можно заменить на выпрямительный диод той же или другой модели с такими же параметрами.

Обычно выпрямительные диоды с высоким выдерживаемым напряжением (обратное напряжение) могут заменить выпрямительные диоды с низким выдерживаемым напряжением .А выпрямительные диоды с низким выдерживаемым напряжением не могут заменить диоды с высоким выдерживаемым напряжением.

Диод с большим током выпрямления может заменить диод с низким значением тока выпрямления, в то время как диод с низким значением тока выпрямления не может заменить диод с высоким значением тока выпрямления.

2. Как проверить мостовой выпрямитель

(1) Снимите с выпрямителя все диоды выпрямителя.

(2) Используйте диапазон мультиметра 100 × R или 1000 × R Ом для измерения двух проводов выпрямительного диода.Затем поменяйте местами голову и хвост и снова попробуйте.

(3) Если значение сопротивления, измеренное дважды, имеет большую разницу, это означает, что диод исправен (за исключением диодов с мягким пробоем).

Если дважды измеренное значение сопротивления мало и почти одинаково, это означает, что диод вышел из строя и его нельзя использовать.

Если дважды измеренное значение сопротивления бесконечно, это означает, что диод был отключен внутри и не может использоваться.

Рекомендуемые статьи:

Как работает фотодиод?

Что такое лавинные диоды?

Что такое лазерные диоды?

Параметр

1N4001

1N4002

1N4003

1N4004

VR

50V

100V

200V

400V

600V

8001440003

Диоды и выпрямители общего назначения | Свинцовый

Коммутатор Коммутатор Источник питания для импульсных регуляторов высокого тока
NTE
Тип
Материал Описание и применение Максимум
Среднее значение
Вперед
Ток
(А)
Максимум
Пик
Обратное
Напряжение
(В)
Максимальный пик
Скачок
Вперед
Ток
(А)
Максимум
Прямое
Напряжение
Падение
(В)
Обратный
Восстановление
Время
(нс)
Стиль корпуса
(наведите указатель мыши на изображение
, чтобы увеличить его)
** I F П RV Я ФСМ V F т рр
583 Si Коммутация Шоттки для высокоуровневых УВЧ / УКВ детекторных и импульсных приложений 0. 015 70 0,05 0,41 при 1 мА ДО35

ДО35
112 Si ТВ микшер УВЧ 0,03 5 0,06 0,55 при 10 мА
584 Si Коммутация Шоттки для высокоуровневых УВЧ / УКВ детекторных и импульсных приложений 0.035 20 0,1 0,41 при 1 мА
110 МП Ge Gen Purp, AFC, согласованная пара диодов 0,05 40 0,5 1 при 9 мА ДО7

ДО7
109 Ge Gen Purp, быстрое переключение 0. 06 100 0,5 1 при 200 мА
120 SE Gen Purp, Выпрямитель для цветных телевизоров 0,065 18
178 МП Si Согласованная диодная пара AFC, AFT и т. Д. 0,07 50 0,1 1 при 5 мА ДО7

ДО7
110A Ge общего назначения 0,15 30 1 при 5 мА
177 Si Fast Sw, Det и т. Д. 0,25 200 1 1 @ 0,1 50 ДО35

ДО35
519 Si Fast Sw Диод 0,3 100 2 1 при 10 мА 4
590 Si Dual, общий катод, Sw 0.3 75 6 @ 1 мкс 1,2 при 0,1 А 3
506 Si Sw, быстрое восстановление, Bst, демпфер, гашение 0,5 1500 30 2,5 при 500 мА 500
558 Si Высоковольтный выпрямитель с быстрым восстановлением 0. 5 1500 30 2,4 при 0,5 А 250 ДО41

ДО41
525 Si High Vltg Fast Recovery Sw 0,5 2000 30 2 @ 1A 500
585 Si Барьер Шоттки с быстрым переключением 1 40 25 0.6 @ 1A
507 Si Быстрое восстановление 1 30 1,1 при 1 А 200 50
578 Si Барьер Шоттки 1 90 25 0. 79 @ 1A
587 Si , сверхбыстрый 1 200 30 0,95 при 1 А 35
574 Si Быстрое переключение, быстрое восстановление 1 400 30 1 @ 1A 35
116 Si Выпрямитель общего назначения 1 600 30 1.1 @ 1A Тип
552 Si Gen Purp Rect, Fast Rec, Fast Sw 1 600 30 1,1 при 1 А 200
125 Si Выпрямитель общего назначения 1 1000 30 0. 93 @ 1A Тип
575 Si Быстрое переключение, быстрое восстановление 1 1000 30 1,5 при 1 А 70
117 Si Gen Purp Выпрямитель в металлическом корпусе 1 600 1.2 при 0,5 А ДО26

ДО26
551 Si Прямой металлический корпус для быстрого восстановления 1 1500 60 1,5 при 2А 1 мкс
636 Si Управляемый лавинный диод 1. 6 600 40 1,25 при 2А
634 Si Управляемый лавинный диод 1,9 400 50 1,05 при 2А
635 Si Управляемый лавинный диод 2 200 50 0.98 @ 2A
640 Si Барьер Шоттки 2 40 50 0,5 при 2А DO214AA

DO214AA
641 Si Барьер Шоттки 2 60 50 0. 7 @ 2A
642 Si Барьер Шоттки 2 100 50 0,85 при 2А
156 Si Выпрямитель общего назначения 2 1000 70 1.1 @ 2A ДО15

ДО15
582-4 Si Универсальный выпрямитель с быстрым восстановлением 2 400 60 1,2 при 2А 150
582-6 Si Универсальный выпрямитель с быстрым восстановлением 2 600 60 1. 2 @ 2A 250
582-10 Si Универсальный выпрямитель с быстрым восстановлением 2 1000 60 1,2 при 2А 500
638 Si Демпферный диод для ТВ 2.5 1600 50 1,3 при 2,5 А 4
586 Si Барьер Шоттки с быстрым переключением 3 40 80 0,525 при 3А ДО27

ДО27
579 Si Барьер Шоттки 3 90 80 0. 74 @ 3A
646 Si Барьер Шоттки 3 80 0,85 при 3А 100 ДО201АД

ДО201АД
648 Si Барьер Шоттки 3 200 80 0.9 @ 3A
580-1 Si Ultrafast Rec,
Gen Purp Rectifier
3 600 150 1,7 при 3А 75
639 Si HV, общего назначения 3 1300 200 1. 0 @ 3A
588 Si , сверхбыстрый 3 200 125 0,95 при 3А 35 ДО127

ДО127
569 Si быстрое переключение,
мягкое восстановление
3 600 100 1.3 @ 3A 500 ДО41

ДО41
571 Si Быстрое переключение, мягкое восстановление 3 1000 65 1,78 при 3А 150
156A Si Выпрямитель общего назначения 3. 5 1000 125 1,1 при 3,5 А ДО27А

ДО27А
647 Si Барьер Шоттки 5 100 150 0,85 при 5А DO201AD

DO201AD
573-1 Si Барьер Шоттки 5 100 150 0.85 @ 5A
573-2 Si Барьер Шоттки 5 200 150 0,9 при 5 А
573 Si Барьер Шоттки 5 60 250 0. 7 @ 5A ДО27

ДО27
576 Si Gen Purp, Sw, сверхбыстрая запись 5 400 150 1,25 при 5А 35
619 Si Сверхбыстрый Sw 5 600 75 1.5 @ 5A 50
577 Si Gen Purp, Sw, быстрое восстановление 5 1000 200 1,7 при 5А 70
174 Ge Демпферный диод для TV Appl 6 270 25 0. 6 @ 5A TO66

TO66
589 Si Gen Purp, быстрое восстановление 6 400 300 1,3 при 6 А 150
572 Si Gen Purp, быстрое восстановление 6 1000 300 1.3 @ 6A 500
623 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
6 200 50 1,3 при 3 А
на элемент
150 TO220

TO220
624 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
6 600 50 1. 3 @ 3A
на элемент
250
625 Si Быстрое восстановление 8 200 150 1,3 при 8А 150
597 Si Сверхбыстрый Sw 8 200 100 1.3 @ 8A 60
581 Si Быстрая запись, выпрямитель Gen Purp 8 400 300 1,3 при 8А 150
626 Si Быстрое восстановление 8 600 150 1. 3 @ 8A 250
598 Si Сверхбыстрый Sw 8 600 100 1,5 при 8А 60
6083 Si Барьер Шоттки 10 45 150 0.57 @ 10A *
6080 Si Барьер Шоттки 10 60 150 0,8 при 10 А
6086 Si Шоттки, двойной 10 100 150 0. 8 @ 10A *
на элемент
628 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
12 600 120 1,3 при 6 А
на элемент
250
6085 Si Шоттки, двойной 15 на устройство
7.5 на диод
45 150 0,84 при 15 А
599 Si Сверхбыстрый Sw 15 200 250 0,975 при 15 А 35
627 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
16 200 200 0.95 @ 8A
на элемент
35
629 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
16 200 250 1,3 при 8 А
на элемент
150
6081 Si Барьер Шоттки 16 45 150 0.63 @ 16A *
6082 Si Барьер Шоттки 16 60 150 0,75 при 16 А *
6248 Si Быстрый выпрямитель 16 600 250 1.5 @ 8A 50
6240 Si Сверхбыстрый, двойной центральный ответвитель,
общий катод
16 200 100 0,975 при 8 А
на элемент
35
6244 Si Ultra Fast, двойной центральный ответвитель,
общий анод
16 200 100 0.975 @ 8A
на элемент
35
644 Si Быстрое восстановление, двойной, мощность 16 400 250 1,3 при 8А 150
630 Si Быстрое восстановление, двойной выпрямитель,
Положительный центральный ответвитель
16 600 250 1.3 @ 8A
на элемент
250
645 Si Быстрое восстановление, двойной, мощность 16 600 250 1,3 при 8А 250
6241 Si Super Fast, двойной центральный ответвитель,
общий катод
16 600 100 1.5 @ 8A
на элемент
50
6087 Si Schottky, Dual for High Freq Output in Low Vltg,
High Current Switching Regulator Supply Pwr
30 45 150 0,82 при 30 А

Разница между диодом и выпрямителем (со сравнительной таблицей)

Диод — это полупроводниковое устройство с двумя выводами, которое позволяет току течь при прямом смещении и блокирует ток при обратном смещении.Выпрямитель — это схема, которая состоит из диода, который имеет более высокую пропускную способность по току и, таким образом, используется для выпрямления сигнала переменного тока. Основное различие между диодом и выпрямителем заключается в том, что диод представляет собой устройство, которое становится короткозамкнутым при прямом смещении и разомкнутой цепи. когда он смещен в обратном направлении.

Напротив, выпрямитель — это устройство, которое используется для преобразования сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока.

Другое важное различие между диодом и выпрямителем заключается в том, что оба они используются для разных целей.Когда нам нужен переключатель, мы будем использовать диод. С другой стороны, когда нам нужно преобразовать переменный ток в постоянный, мы будем использовать выпрямитель.

Вы все знаете о пользе коммутатора. Но вы можете знать, а можете и не знать об использовании выпрямителя в повседневной жизни. Теперь вы все, должно быть, думаете, что это? Позвольте мне рассказать вам о самой незаменимой части нашей повседневной жизни, то есть о наших мобильных телефонах; ему нужен выпрямитель для зарядки. Зарядное устройство наших мобильных телефонов содержит выпрямительную цепь.

Переменный ток, подаваемый на выпрямитель, преобразуется в пульсирующий постоянный ток, который используется для зарядки наших мобильных телефонов. Мы обсудим еще несколько различий между диодом и выпрямителем с помощью сравнительной таблицы, но перед этим давайте осветим дорожную карту этой статьи.

Содержимое: диод и выпрямитель

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение


Сравнительная таблица
Параметры Диод Выпрямитель
Определение Диод — это полупроводниковый прибор, который проводит ток при прямом смещении и размыкается при обратном смещении. Выпрямитель — это схема, состоящая из диода, понижающего трансформатора и схемы фильтра, которая вместе преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный ток.
Структура Это полупроводниковое устройство, но отдельный элемент или объект в электронной схеме. Выпрямитель — это электронная схема, состоящая из нескольких элементов в качестве компонентов; среди которых решающее место занимает диод.
Допустимая нагрузка по току Низкий уровень в нормальных диодах. Выпрямительные диоды имеют более высокую токовую нагрузку, чем обычные диоды.
Типы Туннельный диод, PIN-диод, фотодиод, стабилитрон и т. Д. — это различные типы диодов. Выпрямители в основном делятся на две категории: однофазные и трехфазные выпрямители, а однофазные также подразделяются на полуволновые и двухполупериодные выпрямители.
Области применения Диоды используются в переключателях, клипсаторах, зажимах и т. Д. Выпрямители используются в компьютерах, зарядных устройствах, модуляторах, демодуляторах и т. Д.


Определение

Диод

Диод формируется путем объединения образца полупроводника P-типа и полупроводника N-типа, , и образованный таким образом переход называется переходом PN. Основные носители с одной стороны PN-перехода проходят через другой переход.

Достигнута стадия, когда больше нет носителей заряда в направлении другого перехода.Это потому, что они не обладают достаточной энергией, необходимой для преодоления потенциала соединения. В этом состоянии диод будет работать только тогда, когда он получает энергию от любого внешнего источника, такого как батарея, элемент и т. Д.

Когда положительная клемма батареи подключена к P-клемме диода, а отрицательная клемма батареи подключена к N-клемме диода, истощенный слой начинает сокращаться. Это происходит из-за отталкивания основных носителей заряда с обеих сторон перехода.

Из-за описанного выше явления в диоде запускается процесс проводимости. Когда отрицательная клемма батареи соединяется с положительной клеммой диода, а положительная клемма батареи — с отрицательной клеммой диода, ширина области истощения начинает увеличиваться. Вследствие этого барьерный потенциал увеличивается и токопроводимость прекращается.

Выпрямитель

Выпрямитель — это устройство, которое преобразует сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока.Выходной постоянный ток, полученный от выпрямителя, не является чистым постоянным током, а состоит из пульсаций переменного тока. Таким образом, схема выпрямителя также состоит из фильтра, который удаляет пульсации переменного тока с выхода постоянного тока.

Переменный ток, подаваемый на выпрямитель для преобразования, представляет собой переменный ток высокого напряжения, потому что переменное напряжение всегда подается в большом количестве. Его экономично передавать в диапазоне высоких напряжений. Но выпрямитель не может обрабатывать переменный ток такой большой величины, поэтому на входной стороне подключен понижающий трансформатор , .Это снижает величину приложенного переменного напряжения.

В основном, существует два типа выпрямителей: один — однофазный, и другой — трехфазный. К ним относятся полуволновый выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель . Полупериод преобразует полупериод переменного тока в постоянный, а полнополупериодный — полный цикл переменного тока в постоянный.

Ключевые различия между диодом и выпрямителем

  1. Ключевое различие между диодом и выпрямителем состоит в том, что диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое проводит однонаправленно, и действует как переключатель.Напротив, выпрямитель — это полупроводниковое устройство, которое преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный ток.
  2. Еще одно важное различие между диодом и выпрямителем — это пропускная способность по току как нормального диода, так и выпрямительного диода. Выпрямительный диод имеет большую токовую нагрузку, чем обычный диод.
  3. Диоды используются в ограничителе , фиксаторе , схеме переключения и т. Д., В то время как выпрямители используются в зарядных устройствах телефонов, цепях связи, двигателях постоянного тока и т. Д.


Заключение

Диод и выпрямитель являются полупроводниковыми приборами, но используются в разных приложениях из-за разного функционирования.

Высоковольтные выпрямительные диоды | Первый датчик

Компания

First Sensor — один из ведущих мировых поставщиков сенсорных систем, входящих в TE Connectivity. На растущем рынке сенсорных систем First Sensor разрабатывает и производит индивидуальные решения для постоянно растущего числа приложений на промышленных, медицинских и мобильных целевых рынках.Наша цель здесь — выявить, встретить и решить проблемы будущего с помощью наших инновационных сенсорных решений на раннем этапе.

Связи с инвесторами

Наша деятельность по связям с инвесторами направлена ​​на повышение международной известности First Sensor AG, а также на укрепление и расширение восприятия нашей доли как привлекательной для роста. Это означает, что мы сохраняем прозрачность, полноту и непрерывность нашего онлайн-общения, чтобы повысить ваше доверие к нашей доле.

Индивидуальные решения

На растущем рынке сенсорных систем First Sensor разрабатывает и производит сенсоры, электронику, модули и сложные системы для постоянно растущего числа приложений на промышленных, медицинских и мобильных целевых рынках.Как поставщик решений, компания предлагает комплексные услуги по разработке от первого проекта и подтверждения концепции до разработки прототипов и, наконец, серийного производства. First Sensor предлагает обширный опыт разработки, современные упаковочные технологии и производственные мощности в чистых помещениях от 8 до 5 класса ISO.

Компетенции

На растущем рынке сенсорных систем First Sensor разрабатывает и производит сенсоры, электронику, модули и сложные системы для постоянно растущего числа приложений на промышленных, медицинских и мобильных целевых рынках.Как поставщик решений, компания предлагает комплексные услуги по разработке от первого проекта и подтверждения концепции до разработки прототипов и, наконец, серийного производства. First Sensor предлагает обширный опыт разработки, современные упаковочные технологии и производственные мощности в чистых помещениях от 8 до 5 класса ISO.

Карьера

Инновации, совершенство, близость — это наши ценности, наши амбиции, наш драйв. Меньше — не вариант. Наши сенсорные решения олицетворяют технические инновации и экономический рост.Таким образом, они составляют основу для разработки и применения новых технологий практически во всех сферах жизни. Мы стремимся формировать это будущее вместе с вами.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *