Что такое силовые диоды и для чего они нужны

Силовые диоды, или как их еще называют варикапы, представляют собой полупроводниковые приборы, которые для работы должны взаимодействовать с одним стандартным р-п-переходом. Зависимо от области их применения, они могут быть разных видов, которые отличаются также своими параметрами. Назначение силовых диодов является перестройка переменного тока в постоянный, путем последовательного включения в цепь источника переменного тока и нагрузки, поэтому силовые диоды встречаются еще под названием выпрямители. Если вас заинтересовала эта тема и вы хотите узнать подробнее про силовые диоды https://gk-absolut1.ru/catalog/diody-silovye/. Эти полупроводники или электровакуумные устройства, пропускают через себя электроток в одном направлении. Они обладают двумя контактами для подсоединения к электросети.

Силовые диоды – применение

Устройства применяются практически во всех современных бытовых и промышленных электроприборах, для детекторов, схемотехники, стабилизаторов, коммутаторах, ограничителях и прочее. Они употребляются в устройствах нелинейного обрабатывания аналоговых импульсов и обеспечивают течение главного сигнала. Силовые диоды применяются для реорганизации переменного тока в постоянный.

Некоторые виды могут использоваться для стабилизации выходного напряжения генераторов питания или для ограничения диапазона колебаний импульсов. Диодные мосты позволяет осуществлять замыкание и размыкание цепи для трансляции сигнала в коммутационных приборах, питающихся электричеством. Благодаря своим техническим характеристикам они используются во всех изделия: от самых простых, до самых сложных.

Систематизация диодов

Классификация проводится по назначению, физическим и электрическим, характеристикам, материалу изготовления, конструктивным и технологическим параметрам и прочее.

По мощностным показателям они бывают:

• Маломощными – до 300 mA;
• Среднемощными – диапазон 300 mA-10 А;
• Большой мощности – свыше 10 А.

Варикапы могут быть произведены из кремния или германия. Самыми часто встречаемыми являются кремневые элементы, поскольку обладают более высокими техническими параметрами. При тех же показателях напряжения они располагают гораздо меньшими обратными токами, поэтому величина потенциального обратного напряжения может регистрировать 1500В, в то время как у германиевых моделей только от 100В до 400В.

Также они отличаются и эксплуатационными характеристиками при различных температурных показателях: кремниевые выдерживают нагрузку в диапазоне от -60 до + 150 Со, а германиевые от -60 до +85 Со (при максимальной температуре формируются электронно-дырочные пары, которые способствуют росту обратного тока, делая действие диода малоэффективным).

Типы варикапов

По области применения и способу функционирования силовые диоды делятся на:

• Общего назначения – обладают большим обратным напряжением (50В-5кВ) и прямым током (10А-5кА). Чаще всего они присутствуют в промышленных сетях с частотой колебания 50 Гц. Они могут быть в штыревом или таблеточной виде;
• Импульсные (быстровостанавливающиеся) – напряжение передается импульсами. Они отличаются от других типов: временем восстановления, то есть периодом переключения прямого напряжения на обратное; временем установления – протеканием прямого тока до конкретного напряжения; наивысшим током восстановления – обратным током, которой двигается через варикап после выполнения переключения.
• Обращенные – отличаются большим сосредоточением примесей в р-п-области. Обратное подсоединение происходит при небольшом сопротивлении, в то время как прямое при большом. Они используются в приборах, где необходимо выполнять выпрямление малых импульсов с небольшой амплитудой;
• Диоды Шоттки – прямой ток обуславливается движением электронов. Для их производства используются низкоомные п-кремниевые подложки и тонкий слой высокоомного аналогичного проводника. Металлический электрод может выпрямить токи до 10А, но не инжектировать неосновные носители, что делает устройства Шоттки малоинерционными.

Буквенно-цифровая кодификация

Отечественные полупроводники обладают специальной кодировкой из комбинации букв и цифр, посредством которых специалист быстро может выбрать то, что ему необходимо.

• Первый знак – Г (или 1) германий, К (или 2) кремний, А (или 3) галлий, И (или 4) индий;
• Второй знак – Д выпрямительные или импульсные термо- или магнитные, Ц выпрямительные столбы, В варикапы, И туннельные, А сверхвысокочастотные, С стабилизаторы, Л оптоэлектронные устройства, О оптопары, Н тиристоры;
• Третий знак – параметры, направление или принцип работы пробора;
• Четвертый знак – порядковый номер технологической группы;
• Пятый знак – классифицирование диодов, которые были произведены по одной технологии.

Кроме того, изготовитель может дополнительно вносить в код и другие знаки.

Для зарубежных полупроводников предусмотрен стандарт EIA/JEDEC, обозначение которым можно расшифровать следующим образом:

• Первый знак – материал изготовления: А германий, В кремний;
• Второй знак – подкласс приборов: А сверхвысокочастотные, В варикапы, Х умножители напряжения, Y выпрямители, Z стабилитроны.

Как проверить функциональность?

Проверка силовых диодов выполняется мультиметром или тестером. Не существует общей методикой проверки всех полупроводников, и каждый класс отличается своими характеристиками способа тестирования.

Варикап обладает двумя выводами – отрицательный (катод) и положительный (анод). Щупы пробора измерения одновременно присоединяются к выводам: красный (+) к аноду, а черный (-) к катоду. На дисплее тестера отображается величина порогового напряжения диода. Дальше, после выполнения смены полярности, измерительный прибор должен показывать бесконечно высокое сопротивление и это означает, что диод функционирует исправно. Когда регистрируется утечка – тестируемый элемент нефункционален и требует обязательной замены.

Для тестирования каждого из типов силовых диодов на мультиметре предусмотрены специальные режимы, поэтому перед началом процедуры надо внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации прибора.

Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"

Почитать ещё: