29 октября 2023
Выпрямительные диоды - это полупроводниковые приборы, которые имеют один p-n переход и два металлических вывода. Вся система заключена в пластмассовом, металлическом, стеклянном или металлокерамическом корпусе. Предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.
Обозначение выпрямительного диода на схеме согласно “ГОСТ 2.730-73 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые”. В приложении данного ГОСТа указаны размеры в модульной сетке. Выглядит это следующим образом:
Существуют различные варианты обозначения диодов.
Согласно ОСТ 11366.919-81 следующее буквенно-цифровое обозначение:
Например, для выпрямительных диодов (Д):
101...199 - диоды малой мощности с постоянным или средним значением прямого тока менее 0,3А.
201...299 - диоды средней мощности с постоянным или средним значением прямого тока от 0,3 до 10А.
Также существуют диоды большой мощности с током более 10А. Отвод тепла у диодов малой мощности осуществляется через корпус, у диодов средней и большой мощности через теплоотводящие радиаторы.
До 1982 года была другая классификация:
По данной системе приборы делятся на промышленные и бытовые. Бытовые кодируются двумя буквами и тремя цифрами от 100 до 999. У промышленных приборов будет идти три буквы и две цифры от 10 до 99. Для диодов:
Применяется в странах Азии и тихоокеанского региона.
В нашем случае будет буква R.
Существуют и специальные обозначения от фирм-изготовителей, которые отличаются от приведенных выше.
Полупроводники по своим электрическим свойствам являются чем-то средним между проводниками и диэлектриками.
Как ведет себя диод при прямом и обратном включении
Прямое направление - направление постоянного тока, в котором диод имеет наименьшее сопротивление.
Обратное направление - направление постоянного тока, в котором диод имеет наибольшее сопротивление.
Рассмотрим поведение тока в цепи при прямом и обратном включении на переменное и постоянное напряжение. Изначально мы будем иметь синусоиду, которая получается от источника переменного тока.
При таких способах подключения отсекается половина синусоиды положительная или отрицательная. На выходе - пульсирующий переменный ток одного знака (считай, постоянный, только загвоздка в том, что им никто не пользуется).
Ток течет от анода к катоду, некоторые прибегают к сравнению с воронкой. В широкое горлышко жидкость проходит быстрее, чем в узкое. Принцип работы заключается в пропускании тока при прямом включении и запирании диода при обратном включении (отсутствии тока). Всё дело в запирающем слое, который испаряется или расширяется в зависимости от способа подключения диода.
Рассмотрим поведение диода в схеме постоянного тока. На левом изображении ток, напряжение проходит - лампочка горит (черная) - это прямое включение. На правом изображении диод не пропускает достаточно тока и напряжения для загорания лампочки - обратное включение.
Вольт-амперные характеристики диодов представляют собой графики зависимостей прямых и обратных токов (Y) и напряжений (X) при различных температурах.
При подаче обратного напряжения, превышающего пороговое значение, величина обратного тока возрастает и происходит пробой p-n слоя. Стоит обратить внимание и на порядки чисел по осям. Величины обратного тока на порядок меньше прямого. Значения прямого напряжения на порядок меньше обратного. По достижении порогового значения прямого напряжения прямой ток начинает увеличиваться лавинообразно.
Разница между диодами в том, что обратный ток кремниевых диодов меньше, чем у германиевых. Поэтому, за счет большего тока, у Ge диодов пробой носит тепловой характер, у Si - преобладает электрический пробой. Мощность, рассеиваемая при одинаковых токах у германиевых диодов меньше.
2024 Electricalblog - блог инженера-электрика письмо автору сайта