Принципът на действие на диода 1

Принципът на работа на диода. характеристика на ток напрежение. Разбивки р-п съединителни.

Здравейте скъпи читатели sesaga.ru сайт. В първата част на тази статия, ние ще се свържем с вас, за да се разбере какво се случва, тъй като производството на полупроводници и ток в нея. Днес ние продължаваме темата започна и ще говорим за принципа на полупроводникови диоди.

Диод - полупроводников устройство с р-п възел А, като два терминала (анод и катод) и предназначени за изправяне, откриване, стабилизация и модулация, контролиране и превръщане на електрически сигнали.

Според техните диоди функционално предназначение са разделени на DC преобразуватели, универсален, пулс, микровълнови диоди, ценерови диоди, Варикапните, превключване, тунелни диоди и т.н.

Теоретично, ние знаем, че на диода в една посока, минава ток, но не и в други. Но как и по какъв начин той не знае и разбере много.

Схематично диод може да бъде представена като кристал, съставен от две полупроводници (площи). Една област на кристала има проводимост от р-тип, и от друга - п-тип.

Фигурата на дупката. преобладаващо в р-тип, обикновено представени като червени кръгове и електрони. преобладаващо в п-тип - синьо. Тези два региона са електроди анода и катода на диода:

Анодът - положителен електрод на диода, където носители по-голямата част са дупки.

Катодът - отрицателния електрод на диода, където носители по-голямата част са електрони.

На външните повърхности на контактните зони прилагат метални слоеве, които са запоени към проводници на диода електродите. Такова устройство може да бъде само в едно от двете състояния:

1. Отваряне - когато е добре проводим;
2. Затворен - когато е слабо проводим.

диод Директно включване. Постоянен ток.

Ако диод, свързан към електродите на DC напрежение: оттеглянето на "плюс" и изход "минус" катод анода, диод ще бъде в отворено състояние и ток тече през него, степента на което ще зависи от приложеното напрежение и свойствата на диод.

С такива полярност електрони от п-тип област стадото към дупки в р-тип област и дупки от -тип регион стр ще премине към електроните в п-тип област. В областите на взаимодействието наречени електрон-дупка или р-н кръстовище а. те се срещат, когато те са относително абсорбция или рекомбинация.

Например. Osnovnye зареждате носители на електрони п-тип, преодоляване на р-н възел влезе в региона на дупка р-тип, в които те са малцинство. Станете малцинствени електрони се абсорбират от мажоритарните превозвачи в региона на р-тип на - дупки. По същия начин дупките, влизайки в п-тип район Е са малцинствените превозвачи в този регион, а също така ще бъде поето от токоносители - електрони.

Свържи се с диод, свързан към отрицателния полюс на източника на постоянно напрежение ще даде п-тип област почти неограничен брой електрони, намаляване на попълване на електроните в този регион. А терминал свързан към положителния полюс на източник на напрежение, може да се получи от региона на р-тип е същия брой електрони, като по този начин възстановяване концентрацията на дупка в р-тип. По този начин, проводимостта на р-п преход става голям и устойчивостта на ток е малък. и по този начин ще тече през диод ток наречена диод напред текущата Ilim.

Обратното превключване диод. Обратен ток.

Промяна на полярността на източника на постоянно напрежение - диода ще бъде в затворено състояние.

В този случай, електрони в района на п-тип ще се движат към положителния полюс на източника на захранване, отдалечавайки се от р-н кръстовището и дупките в р-тип също ще се движат далеч от прехода на р-н, движейки се към отрицателния полюс на източника на захранване. В резултат на това на граничните райони, тъй като разширява, което води до изчерпване на зоната се формира от дупки и електрони, които ще осигури висока устойчивост ток.

Въпреки това, тъй като всеки един от районите на диод малцинствените превозвачи са налице, тогава все още ще се появи малък обмен на електрони и дупки между регионите. Следователно, диод ток ще поток е много пъти по-малък от права, и като ток се нарича обратен ток диод (Iobr). Обикновено в практиката, обратен ток на р-п преход се пренебрегва, и по този начин се получава заключение, че р-п възел има само един начин проводимост.

Напред и назад напрежение на диода.

Напрежението при която диод се отваря и през него постоянен ток се нарича директен (Ubr) и напрежението на обратна полярност, при която диод е затворен и през обратен ток се нарича обратна (Uobr).

Когато напрежението (Ubr) диод съпротивление не надвишава няколко десетки ома, но с обратно напрежение (Uobr) съпротивлението се увеличава до няколко десетки, стотици или дори хиляди килограма. Това не е трудно да се провери дали измереното обратната съпротивление на диод омметър на.

Устойчивост на р-п възел диод не е постоянна и зависи от напрежението (Ubr), който се подава към диод. Колкото по-високо напрежение, съпротивлението е минимална р-п възел, най-напред настоящите протича през диод ПИС. В затворено състояние на диод напрежение капки почти всички следователно обратен ток, преминаващ през него е малък. и съпротивлението на р-п преход е голям.

Например. Ако се даде възможност на диод в променливотокова верига, тя ще се отвори, когато положителните половина цикли на анода свободно подвижен постоянен ток (ПИС), и затвори при отрицателни половин цикъла на анода, почти не протича ток в обратна посока - обратен ток (Iobr). Тези свойства диоди се използват за преобразуване на променлив ток в постоянен. и като се нарича ректификация диоди.

характеристика на ток напрежение на диод полупроводници.

Зависимостта на ток минава през р-п възел, големината и полярността на приложеното напрежение към него е изобразен като крива нарича волт-амперна характеристика на диода.

Графиката по-долу показва такава крива. Вертикалната ос в горната част на предната ток определена стойност (Ilim), и в долната част - на обратен ток (Iobr).
Хоризонталната ос в дясната ръка означават стойностите на напрежението напред Ubr. и лявата страна - обратната напрежение (Uobr).

Характеристиките на ток-напрежение е като че двете направления: право на крака. в горната дясна част съответства на директното (пропускателна способност) на ток през диод и обратен клон. долната лява част, съответстваща на обратната страна (затваряне) на ток през диод.

Директен клон върви нагоре стръмно, притискайки вертикалната ос, и се характеризира с бърз растеж на постоянен ток през диод увеличава напред напрежение.
Свържи се с клон е почти успоредна на хоризонталната ос и се характеризира с бавно нарастване на обратния ток. Най-стръмен вертикалната ос на клон линия и колкото по-близо до хоризонтално обратна връзка клон, толкова по-добре токоизправителни свойства на диода. Присъствието на малко обратен ток диод е недостатък. От кривата на характеристиката на текущата напрежение показва, че диод постоянен ток (Ilim) е стотици пъти по-голяма от реципрочната стойност на ток (Iobr).

С нарастване на постоянно напрежение чрез р-н кръстовище ток се издига бавно започва и след това бързо текущата покачване част. Това е така, защото диод германий отваря и започва да провежда ток, когато напрежението на 0.1 - 0,2V и силиций 0.5 - 0.6 V.

Например. Когато напрежението = 0.5V Ubr постоянен ток Ilim равна на 50 mA (точка "а" на графиката), и вече при напрежение 1V = UBR ток се увеличава до 150 mA (точка "б" на фигурата).

Но такова увеличение на текущите резултати в отопление на молекулата на полупроводници. И ако количеството топлина ще бъде по изпускателния кристал естествено или с помощта на специални охладителни устройства (радиатори), проводника в молекулата може да възникне необратими промени до разрушаване на кристалната решетка. Следователно, постоянен ток р-п нивото на граничната преход, с изключение на прегряването на структурата на полупроводници. За тази цел, ограничаващ резистор свързан последователно с диод.

В полупроводникови диоди, напред Ubr на напрежение стойност за всички стойности на работен ток не надвишава:
за германий - 1В;
за силикон - 1.5V.

С увеличаване на обратната напрежение (Uobr) се прилага за прехода на р-п, настоящите увеличава леко, както е посочено от обратен клон на характеристиките на ток-напрежение.
Например. Обърнете диод параметри: Uobr макс = 100V Iobr макс = 0.5 тА, където:

Uobr макс - максимална постоянна обратно напрежение, V;
Iobr макс - максималната обратен ток, иА.

С постепенното нарастване на обратната напрежение до стойност 100В се разглежда като леко увеличава обратен ток (точка "С" в графиката). Но по-нататъшно увеличаване на напрежението над максималната, за които е предназначена р-п възел диод, рязко увеличаване на обратен ток (пунктирана линия), нагряване на кристали на полупроводници, и като резултат, разбивка възниква р-п възел.

Разбивки р-п съединителни.

Разпределение на р-п преход явление се нарича рязко увеличение в обратен ток, когато обратно напрежение достигане на определена критична стойност. Разграничаване електрическа и топлинна разбивка на р-п възел. От своя страна, електрическа повреда е разделена на тунела, и лавина разбивка.

Електрическа повреда.

Електрически разбивка възниква в резултат на излагане на силно електрическо поле в р-п възел. Тази проба е обратимо. т.е. тя не води до увреждане на прехода, и за намаляване на обратно напрежение на диод свойства се запазват. Например. Този режим на работа ценерови - диоди, предназначени за стабилизиране на напрежението.

Тунел повреда.

Тунел разбивка се появява в резултат на явлението на ефекта на тунела. което се изразява в това, че в силно електрическо поле действа в р-п прехода на малка дебелина на. някои електрони проникват (извора) през региона на преход от р-тип на п-тип, без да променя своята енергия. Тънки р-N преходи са възможни само при висока концентрация примес на полупроводника в молекулата.

В зависимост от капацитета и целта на дебелината на диод на възел PN може да бъде между 100 нм (нанометра) до 1 микрона (микрометра).

За тунелиране разбивка характеристика остър обратен ток покачване с леко обратно напрежение - обикновено няколко волта. Въз основа на този ефект тунелни диоди работа.

Благодарение на неговите свойства тунелни диоди се използват в усилвателите, осцилатори синусоидални трептения с релаксация и устройството за смяна на честоти до стотици и хиляди MHz.

Лавина повреда.

Лавина разпределение е, че под влиянието на силно електрическо поле на малцинствените носители под действието на топлина в прехода на р-п ускорено толкова много, че да избие атоми един от неговите валентните електрони и се прехвърля в лента проводимост, оформен с двойка електрони - дупка. Получените носители зареждане и започват да се ускори и се сблъскат с други атоми до образуване на следните двойки електрони - дупка. Процесът придобива лавина, което води до рязко нарастване на обратен ток при по същество постоянно напрежение.

Диоди, в които се използва ефектът на лавина разбивка се използват при висока мощност токоизправител единици. използван в металургията и химическата промишленост, железопътен транспорт и други електрически продукти, което може да бъде обратно напрежение по-високо от допустимото.

Прекъснат термомост.

Термично беглец се появява в резултат на прегряване на р-п преход по време на протичане на ток през тях голяма стойност и когато няма достатъчно разсейване на топлината, не гарантира стабилност на режима на топлинен трансфер.

С увеличаване прилага към р-п прехода на обратно напрежение (Uobr) мощност разсейване в прехода расте. Това води до повишаване на температурата на преход и неговите съседни региони полупроводникови, усилва кристални трептене атоми и валентните електрони отслабва комуникация с тях. Съществува вероятност за преход на електрони в групата на проводимост и образуването на допълнителни двойки електрони - дупка. При лоши условия, пренос на топлина от прехода на р-п настъпва повишаване на температурата лавина, което води до разрушаване на прехода.

В завършек това нека да, и в следващия раздел на структурата и функционирането на диоди токоизправител, диод моста.
На добър час!

1. Борисов VG - Един млад радиолюбител. 1985 година.
2. NN Goryunov Носов YR - Полупроводникови диоди. Параметри, методи за измерване. 1968.

Бих искал да се изясни как един е на първо място. А някои не плащат.

Здравейте, Дмитрий!
На пръв р-н кръстовище се нагрява, а след това се разпада.
Има важно да се разбере, че стойностите надвишават граничните предни и задни течения към изхода изводите на диода се провали.
В диод може да се счупи, и топлинната и електрическата въздействие и не могат да бъдат разбити, ако не го доведе до непосилни стойности.

Например. Диод D226 коригира ток 300 mA и напрежение до 300V, но ако той е по ток 300 mA ректификационна сила, то ще нагрее, в резултат на термично разбивка р-п възел и липсата на изходния диод. Но ако времето да се намали натоварването, разклонителни охлажда р-н и отново да работи.

В диод също могат да бъдат разбити, ако се подава обратно в напрежение, по-голямо от 300V.

Добър ден, Дмитрий Ах!
Тази статия не е, но това е планирано.

Здравейте Марат!
За такива цели, диод моста не е подходящ като товар повече от един усилвател ще прегряване и провали.
Ако ще да се ниско устройство мощност, като приемник, можете спокойно да се каже.
А за Вашия усилвател с помощта на каквито и да било изправителни диоди за напрежение по-малко от 50V и ток от 10А. Диоди, винаги подмените радиатора, за да разсее топлината.

Здравейте Кажете ми моля какво е диод. Сложих на светлините включите tumanki за стартиране на колата, когато те са свети, но на панела, която осветява крушки kabudto peregareli ми каза, че трябва да се сложи диод на една страна към другата взривиха net.Spasibo.

Добър вечер, Лена!
Вземете който и да е изправителен диод с напрежение не по-малко от 50 волта и ток 10 ампера.