Найти в Дзене
Ruslan Tarasevich

Полупроводниковые диоды и их применение в реальных схемах

Всем привет! Полупроводниковый диод - нелинейный электронный компонент, обладающий динамическим сопротивлением, т.е. его сопротивление зависит от приложенного напряжения. В своем составе диод содержит один p-n переход. Принцип работы полупроводникового диода P-N переход Для упрощенного понимания будем считать, что полупроводник р -типа обладает чисто дырочной проводимостью, а полупроводник n –типа чисто электронной. Подключим внешнее напряжение, так чтобы под положительным потенциалом оказалась область р–типа, а под отрицательным потенциалом, область n –типа. Под действием этого напряжения (прямого) электроны в полупроводнике движутся к границе областей, и проникают в область р, а навстречу им перемещаются дырки, проникающие в область n, электроны и дырки рекомбинируют. Во внешних проводах движутся только электроны, в направлении от минуса источника питания к плюсу к области полупроводника n и компенсируют убыль электронов, а из полупроводника р электроны уходят в направлении к плюсу,
Оглавление
Полупроводниковые диоды малой мощности
Полупроводниковые диоды малой мощности

Всем привет!

Полупроводниковый диод - нелинейный электронный компонент, обладающий динамическим сопротивлением, т.е. его сопротивление зависит от приложенного напряжения. В своем составе диод содержит один p-n переход.

Принцип работы полупроводникового диода

P-N переход

Принцип работы  p-n  перехода
Принцип работы p-n перехода

Для упрощенного понимания будем считать, что полупроводник р -типа обладает чисто дырочной проводимостью, а полупроводник n –типа чисто электронной.

Подключим внешнее напряжение, так чтобы под положительным потенциалом оказалась область р–типа, а под отрицательным потенциалом, область n –типа. Под действием этого напряжения (прямого) электроны в полупроводнике движутся к границе областей, и проникают в область р, а навстречу им перемещаются дырки, проникающие в область n, электроны и дырки рекомбинируют. Во внешних проводах движутся только электроны, в направлении от минуса источника питания к плюсу к области полупроводника n и компенсируют убыль электронов, а из полупроводника р электроны уходят в направлении к плюсу, и в этой области полупроводника образуются новые дырки, процесс называется прямым током.

прямое и обратное включение диода
прямое и обратное включение диода

Значительный прямой ток мы получаем при сравнительно небольшом прямом напряжении. Сопротивление р-n перехода Rпр для прямого тока , в реальных полупроводниках, не велико, а для обратного тока во много раз больше Rпр. При обратном включении полупроводника на границе областей образуется запирающий слой. Таким образом полупроводниковый диод может быть использован для выпрямления переменного тока.

С повышением температуры обратный ток увеличивается, а Rобр уменьшается.

При применении конкретного диода важно знать зависимость тока от приложенного напряжения (ВАХ) диода. Обычный диод работает на прямом участке Вольт-Амперной Характеристики (говорят, что p-n переход смещен в прямом направлении).

Вольт Амперная Характеристика полупроводникового диода
Вольт Амперная Характеристика полупроводникового диода

Основные параметры полупроводниковых диодов:

· Iмакс – максимально допустимый выпрямленный ток

· Uпр – напряжение на диоде при Iмакс

· Uобр макс – максимально допустимое обратное напряжение

· Iобр макс –максимальный обратный ток при Uобр макс

Применение диодов в схемах

Рассмотрим сферы применения полупроводниковых диодов с реальными примерами, подобные решения часто применяются в промышленной электронике:

Выпрямитель
Выпрямитель
Выпрямительные диоды вверху слева
Выпрямительные диоды вверху слева

Защита зарядного устройства от переполюсовки АКБЬ
Защита зарядного устройства от переполюсовки АКБЬ

Контроль уровня входного сигнала на входе малошумящего усилителя
Контроль уровня входного сигнала на входе малошумящего усилителя
Амплитудный детектор (макет)
Амплитудный детектор (макет)

В схеме гальванической развязки сигналов

Гальваническая развязка сигналов при помощи оптопары
Гальваническая развязка сигналов при помощи оптопары

Это далеко не все способы применения полупроводниковых диодов, выбор схем также огромен, как и номенклатура элементов.

Читайте также материалы на канале:

Замена дисплея блока климата иномарки

Не включается ноутбук? Восстанавливаем Acer ES15

Что делать, если залили клавиатуру в ноутбуке

Сгорел зарядник для макбука? Есть выход из положения

Делаем своими руками микрофонный усилитель

Сломался шуруповерт? Продлеваем жизнь старому шуруповерту для дома (личный опыт)

Эквивалент нагрузки для усилителя мощности звука

Устройство импульсного блока питания

Дефектуем плохие конденсаторе на плате приемника (видео)

Тестируем OSA103 Осциллограф

настройка УМЗЧ при помощи осциллографа OSA103

Цифровой Осциллограф / Генератор/ Проверка трансформатора

Как правильно проверять радиостанции

Маломощные высокочастотные разъемы

Пиши свое мнение в комментариях.

Ставь лайк, подписывайся на канал, будет много интересных публикаций.