Диоды, выпрямители, стабилитроны

Основные характеристики и типы диодов

Диоды делятся на газонаполненные, полупроводниковые, кенотроны (электровакуумные) и другие. В настоящее время самыми распространенными диодами являются:

1. Электровакуумный. Данный диод представляет собой вакуумированный баллон с двумя электродами. Если к одному из электродов (аноду) приложить положительное относительно второго электрода (катод) напряжение, то под действием электрического поля электроны начнут двигаться в сторону анода, тем самым создавая электрический ток. Если же к аноду приложить отрицательное (относительно катода) напряжение, то электроны будут отталкиваться от него. Катод подогревается электрическим током, который получается из специальной электрической цепи накала, в результате этого возникает термоэлектрическая эмиссия и часть электронов покидает поверхность катода.
2. Полупроводниковый. Данный диод состоит из полупроводников с разным типом примесной проводимости или металла и полупроводника. Р-n переход является переходом между контактами полупроводниками и проводит электрический ток в одно направление. Самыми распространенными полупроводниковыми диодами являются диод Эсаки, диод Зенера, светодиод, обращенный диод, диод Джеумма, фотодиод, полупроводниковый лазер, диод Ганна, солнечный элемент, диод Шоттки, стабистор, точечный диод, смесительный диод, магнитодиод.
3. Диэлектрический. Данный диод представляет собой пленочную структуру металл-диэлектрик-металл, которая имеет вольтамперную характеристику, аналогичную характеристике электровакуумного диода благодаря использованию разницы работ из истока и стока.

К основным параметрами диодов относятся: величина постоянного обратного тока, рабочая частота переключения, максимальный средний прямой ток за период, максимально-допустимое постоянное обратное напряжение, ток перегрузки, максимально-допустимое импульсное обратное напряжение, максимальный импульсный прямой ток за период, постоянное прямое напряжение при постоянном обратном токе и другие.

Стабилитроны

До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительный утечки электрического тока, а сопротивление его достаточно высоко. Когда наступает пробой электрический ток через него резко возрастает, а дифференциальное сопротивление может опускаться до долей ома.

Основное назначение стабилитрона заключается в стабилизации напряжения. Изготавливаются стабилитроны напряжением от 1,8 до 400 В. Самыми точными и стабильными твердотельными источниками опорного напряжения являются интегральные стабилитроны со скрытой структурой на напряжение в 7 В. Лучшие образцы по совокупности показателей приближаются к нормальному элементу Вестона. Особый вид стабилитронов — высоковольтные лавинные диоды используются в системах защиты аппаратуры от перенапряжений.

К основным характеристикам стабилитронов относятся:

1. Диапазон рабочих токов, которые текут через стабилитрон.
2. Номинальное напряжение стабилизации. Данный параметр выбирается разработчиком в соответствии со схемотехникой устройства.
3. Максимальная рассеиваемая мощность стабилитроном мощность.

Кроме вышеперечисленных основных параметров стабилитрона, существует несколько дополнительных параметров, которые описывают отклонения напряжения стабилизации. К таким параметрам относятся дифференциальное сопротивление, допуск напряжений стабилизации, шум напряжения стабилизации, долговременный дрейф, температурный коэффициент напряжения стабилизации.

Выпрямители

Выпрямитель представляет собой электротехническое устройство, которое используется для получения постоянного напряжения из переменного. Основными составляющими выпрямителя являются трансформатор и вентили, которыми создаются условия для протекания электрического тока в нагрузочной цепи в одну сторону, таким образом выпрямляя его. Самым распространенным типом выпрямителей являются полупроводниковые, которые классифицируются по следующим признакам:

1. По фазности сети питания выпрямители делятся на однофазные и трехфазные.
2. ПО мощности на выходе выпрямители делятся на выпрямители повышенной, средней и малой мощности.
3. По числу импульсов одного полюса выпрямителя выпрямители делятся на однотактные и двухтактные.
4. По типу управления вентилями выпрямители делятся на неуправляемые и управляемые.
5. По виду нагрузки выпрямители делятся на выпрямители с активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузкой.