Перечислите основные характеристики диода.

ЗАДАНИЕ

1. Сохраните документ

2. Выучите материал

3. Письменно ответьте на Вопросы для самопроверки

Максимальный долговременный прямой ток – это одна из наиболее важных характеристик диода.

Это значит, что при температуре не выше 75 °С данный диод спокойно может через себя пропускать определённую силу тока без пробоя. Ток выше увеличивает вероятность пробоя и выхода из строя. При выборе диодов нужен запас по току, который повышает надёжность.

Максимальное обратное напряжение диодов – максимальная величина амплитудного напряжения, которое будет приложено к диоду при его обратном включении (плюс ИП подсоединяется к минусу (катоду) диода, а минус источника питания подсоединяется к плюсу диода (аноду). Диод находится в закрытом состоянии, его сопротивление бесконечно большое. Это значит, что диодный мост, собранный на этих диодах, может выдерживать данное амплитудное переменное. Напряжение выше этого значения увеличивает вероятность электрического пробоя диода, с последующим выходом его из строя. Также нужен запас (от 25% до 100%).

Максимальная рабочая частота диода – это наиболее высокая частота, на которой диод (и мост) может работать не теряя свои номинальные характеристики, функционировать (переходить из закрытого состояния в открытое и обратно) с максимальный быстродействием, сохраняя свою надёжность.

Интервал рабочих температур диода – это температурная характеристика диода. Это значит, что в определённом диапазоне температур диод будет нормально работать, и его другие параметры останутся в рамках допустимого. Нормальной температурой для полупроводников можно считать от 0 до 60 °С.

Падение напряжения на диоде – напряжение на диоде при его прямом включении. Прямое включение диода – плюс диода (анод) подключен к плюсу источника питания, а минус диода (катод) подключен к минусу источника питания. Диод открыт, через него проходит ток. Внутреннее сопротивление диода вызывает падение напряжения. Чем меньше падение напряжения на полупроводнике, тем меньше он будет греться.

Максимальный импульсный ток характеризует амплитудное значение силы тока. Он больше длительного тока диода.

В выпрямителях диоды являются основными элементами, поэтому они должны соответствовать всем электрическим параметрам выпрямителей. Для выбора диода в первую очередь необходимо по формулам таблицы рассчитать значение: 1. максимального обратного напряжения U_{обр макс}, прикладываемого к силовым диодам при работе выпрямителя выбранного типа, 2. среднее значение протекающего через них постоянного (выпрямленного) прямого тока I_{пр ср}.

Полученные значения корректируют в зависимости от характера нагрузки.

При наличии активно-емкостной нагрузки амплитудное и действующее значения тока силовых диодов могут существенно превышать его расчетное среднее значение.

Выпрямленный ток диода должен быть не меньше полного тока, потребляемого нагрузкой. Чтобы в процессе работы диоды меньше нагревались, надежно работали, требуется выполнение условий превышения значений прямого тока и обратного напряжения примерно на 30% по сравнению с расчетными.

В течение отрицательного полупериода, соответствующего закрытому состоянию диода, к выпрямительному диоду прикладывается обратное напряжение. Оно складывается из напряжения, действующего на вторичной обмотке, и напряжения на конденсаторе, подключенном к выходу выпрямителя. Так как при малых токах нагрузки конденсатор заряжается до напряжения, почти равного амплитудному на вторичной обмотке, можно считать, что максимальное обратное напряжение, прикладываемое к диоду, равно удвоенному амплитудному напряжению вторичной обмотки.

Для питания электронных устройств небольшой мощности обычно применяют двухполупериодные выпрямители двух типов: мостовые и с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Наибольшее распространение получил двухполупериодный мостовой выпрямитель, который обладает лучшими технико-экономическими показателями, а именно: повышенная частота пульсаций, относительно небольшое обратное напряжение, хорошее использование трансформатора, возможность работы от сети переменного тока без трансформатора.

Рассчитываемый выпрямитель состоит из трансформатора, четырех диодов и сглаживающего фильтра. Диоды выпрямителя собраны по однофазной мостовой схеме. Формулы для расчёта представлены в таблице. С учетом требуемого запаса в 30% по прямому току и максимальному обратному напряжению рассчитываются необходимые параметры диода.

I_пр._VD ≥ I_{пр. ср}

U_{обр.макс.}_VD≥U_{обр. макс}

На основании выполненных расчетов по справочной литературе выбирается соответствующий тип диода с указанием основных его параметров.

Вопросы для самопроверки

1.Какое устройство называется выпрямителем?

2.Какие схемы выпрямителей Вам известны?

3.Преимущества и недостатки схем

4.Перечислите основные характеристики диода.

5.Какие из них учитывают при выборе выпрямителя в первую очередь?

6.Как учитывается при выборе возможный перегрев диода?

7.Почему при выборе диода нужно учитывать характер нагрузки?