Как определяются параметры диодов в однополупериодных и двухполупериодных схемах?

Германиевые выпрямительные диоды довольно широко использовались 10-20 лет назад. В настоящее время они почти полностью вытеснены более совершенными кремниевыми и арсенид-галлиевыми приборами.

Единственным преимуществом германиевых диодов перед кремниевыми диодами является низкое прямое падение напряжения. На германиевом диоде при максимально допустимом прямом токе падение напряжения приблизительно в два раза меньше, чем на аналогичном кремниевом диоде.

Недостатками германиевых диодов является: существование явно выраженного тока насыщения при обратном включении диода, большая величина обратного тока, пробивное напряжение уменьшается с ростом температуры, низкий верхний предел диапазона рабочих температур. А так же германиевые диоды плохо выдерживают даже кратковременные импульсные перегрузки по обратному напряжению. Определяется это механизмом пробоя германиевых диодов - тепловым пробоем, происходящим при шнуровании тока с выделением большой удельной мощности в месте пробоя.

Кремниевые выпрямительные диоды с p-n-переходом – это наиболее распространенный в настоящее время вид диодов, применяемых во всех классах выпрямителей. Их основные свойства:

максимально допустимые прямые токи кремниевых диодов различных типов составляют , падение напряжения на диодах при этих токах не превышает обычно ;

с увеличением температуры прямое падение напряжения уменьшается;

обратная ветвь вольтамперной характеристики кремниевых диодов не имеет ярко выраженного участка насыщения;

пробой кремниевых диодов имеет лавинный характер, поэтому пробивное напряжение с увеличением температуры увеличивается;

диапазон рабочих температур для кремниевых выпрямительных диодов ограничен значениями .

Выпрямительные диоды, изготовленные из материала с большой шириной запрещенной зоны, обладают существенным преимуществом в свойствах и параметрах. С этой точки зрения, относительно недавно появившиеся выпрямительные диоды с p-n-переходом из арсенида-галлия являются очень перспективными приборами. К основным свойствам арсенид-галлиевых приборов относятся: значительный диапазон рабочих температур (до ); лучшие частотные свойства (до частоты и выше); повышенное падение напряжения в прямом направлении (более ).

Выпрямительные диоды с барьером Шоттки – наиболее перспективный вид полупроводниковых выпрямительных диодов. Они могут изготавливаться из кремния или арсенида галлия. Основными преимуществами диодов с барьером Шоттки являются: малое падение напряжения при прямом включении диода, большая максимально допустимая плотность тока, способность выдерживать значительные перегрузки по току.

Учитывая вышеизложенные рекомендации необходимо подобрать по справочнику наиболее подходящий тип полупроводниковых диодов.

Если характер нагрузки выпрямителя активно-емкостной, выбор типа выпрямительных диодов выполняется в два этапа. Во-первых, необходимо рассчитать значение максимального обратного напряжения, а также оценить максимальное среднее значения прямого тока, протекающего через диоды формулам таблицы (см.ниже), для активного характера нагрузки и по данным значениям предварительно выбрать тип диодов. Затем рассчитать вспомогательные коэффициенты по формулам и графикам и пересчитать основные характеристики выпрямителя по табл. для активно-емкостного характера нагрузки.

Поиск по сайту: