Лабораторная/практическая работа
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА
Цель работы: моделирование работы полупроводникового диода и исследование его вольт-амперной характеристики.
Общие сведения
Полупроводниковый диод – устройство с одним p–n-переходом и двумя выводами. В полупроводниковых диодах используется свойство p–n-перехода или контакта металла с полупроводником хорошо проводить ток в одном направлении и практически не пропускать его в противоположном направлении. Эти токи и соответствующие им напряжения между выводами диода называются прямыми и обратными токами, прямыми и обратными напряжениями.
По функциональному назначению полупроводниковые диоды делят на следующие основные группы:
выпрямительные;
стабилитроны (опорные диоды);
варикапы;
импульсные;
фотодиоды;
светодиоды и др.
Прямой ток в полупроводниковом диоде направлен от одного вывода к другому, которые соответственно называются анодным (Анод) и катодным (Катод) выводами (рис. 1).
Рис. 1. Структура полупроводникового диода
Электрические свойства полупроводникового диода описывает его вольт-амперная характеристика (ВАХ), вид которой зависит от способа получения p–n-перехода, концентрации свободных дырок и электронов, конструкции и т.д. (рис. 2).
В качестве параметров, характеризующих нагрузочную способность полупроводникового диода, обычно указывают:
максимально допустимое постоянное обратное напряжение;
максимально допустимое импульсное обратное напряжение;
максимально допустимый постоянный прямой ток;
максимально допустимый импульсный прямой ток;
номинальный постоянный прямой ток (среднее значение);
прямое постоянное напряжение на диоде при номинальном токе (прямое падение напряжения);
постоянный обратный ток, указывается при максимально допустимом обратном напряжении;
диапазон рабочих частот;
ёмкость;
пробивное напряжение (для защитных диодов и стабилитронов);
тепловое сопротивление корпуса при различных вариантах монтажа;
максимально допустимая мощность рассеивания.
Выпрямительные диоды – диоды, используемые для преобразования переменного тока в постоянный.
Частотный диапазон выпрямительных диодов невелик. При преобразовании промышленного переменного тока рабочая частота составляет 50 Гц, предельная частота выпрямительных диодов не превышает 20 кГц.
По максимально допустимому среднему прямому току диоды делятся на три группы: диоды малой мощности (Iпр.ср. ≤ 0,3 А), диоды средней мощности (0,3 А < Iпр.ср. < 10 А) и мощные (силовые) диоды (Iпр.ср. ≥ 10 А). Диоды средней и большой мощности требуют отвода тепла, поэтому они имеют конструктивные элементы для установки на радиатор.
Достарыңызбен бөлісу: |