Диоды. Общие понятия

Имеются в виду полупроводниковые приборы, использующие свойство p-n перехода, в процесс работы которого мы вникать не будем. Итак, диод представляет собой двухэлектродный (двухвыводный) прибор, способный пропускать ток в одном направлении и не пропускать в другом. Само собой разумеется, что диод – прибор полярный. Один его вывод принято называть анодом, другой катодом. Если на анод подать положительное напряжение, а на катод отрицательное, то внутренний переход его откроется и сопротивление будет минимальным – появится электрический ток. Если поменять полярность, переход закроется и тока не будет – сопротивление закрытого диода велико.

Включение диода

На левой схеме прибор покажет ток, на правой диод заперт и тока нет

Изготовляются диоды из кремния (кремниевые диоды) и германия (германиевые). Чаще всего используется кремний, поскольку германий достаточно дефицитен и дорог. В зависимости от исполнения p-n перехода диоды бывают точечные и плоскостные. Точечные диоды обычно обладают несколько лучшими характеристиками (в частности частотными) по сравнению с плоскостными, но имеют один существенный недостаток – они не могут выдерживать достаточно большой ток и рассеивать большую мощность.

По назначению диоды разделяются на  типы, мы же рассмотрим основные из них.

Выпрямительные диоды. Предназначены для выпрямления переменного тока различной частоты. В зависимости от поставленной задачи используются низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные диоды. Существует также и разделение по мощности: малой – ток до 0.3 А, средней – 0.3 … 10 А и большой – выше 10 А. Для улучшения теплоотдачи диоды большой и средней мощности нередко устанавливаются на теплоотводы (радиаторы).

полупроводниковые диоды

Все эти приборы — диоды разного типа и назначения

мощный диод

А этот выпрямительный диод, размером с кулак, может выдержать ток до 350 А

Универсальные диоды. Чаще всего их используют для детектирования модулированных колебаний, в импульсных схемах и даже в качестве выпрямительных, если выпрямляемый ток и обратное напряжение невелики.

Импульсные диоды. Главная задача диода – как можно точнее передать форму импульса, а потому они обладают высоким быстродействием в импульсном режиме.

Специальные диоды. К ним относится целая группа приборов, обладающих «нестандартными» характеристиками. Это стабилитроны, варикапы, тоннельные диоды, свето- , фотодиоды и т.д. Здесь мы их рассматривать не будем, а лучше выделим в отдельную статью (см. «Специальные диоды»).

Рассмотрим основные параметры всех вышеперечисленных диодов кроме специальных.
I макс. – максимально допустимый выпрямленный ток;
Uобр.макс. – максимально допустимое обратное напряжение;
Iобр.макс.  – максимально допустимый обратный ток при Uобр.макс;
Uпр. — прямое напряжение на диоде (иначе — падение напряжение на открытом диоде).

Все эти значения, указанные в справочной литературе – максимально допустимые, поэтому, если вы хотите получить надежную работу диода,  при выборе того или иного прибора нужно рассчитывать его режим на 70 – 80% ниже  указанных характеристик.

Отдельный параметр, на который нужно обратит внимание – падение напряжения на открытом диоде. Любой диод в прямом включении хоть и открыт, но все же обладает сопротивлением, поэтому при протекании через него тока, на переходе падает определенное напряжение Uпр. Оно тем больше, чем больший ток протекает через диод и для германиевых приборов составляет 0.2 … 0.5 В, для кремниевых – 0.6 …1.5 В. Это обязательно нужно учитывать при работе с низкими напряжениями и слабыми сигналами. Кстати, именно по этой причине в детекторных каскадах используются германиевые диоды.

При копировании материалов ссылка на сайт обязательна.
Все права защищены. Электронные самоделки © 2014-2017