Înainte și comutator inversă
o diodă semiconductor.
Soiurile diode.
rectificare curent.
diode Zener.
Reglarea tensiunii.
Tiristoare.
N oluprovodnikami sunt substanțe ocupă o poziție intermediară între conductorii și izolatorii de pe proprietățile sale conducătoare de electricitate.
În semiconductori, precum și metale în curent reprezintă mișcarea ordonată a particulelor încărcate.
Cu toate acestea, împreună cu mișcarea sarcinilor negative (electroni) în semiconductori deține mișcarea ordonată a taxelor pozitive, m. N. - găuri.
Găurile sunt obținute cu ajutorul unui material semiconductor ioni - atomi scăpat electroni. In realitate, atomii ionizati nu lăsați loc în rețeaua cristalină. De fapt, există o schimbare treptată în starea atomilor, când electronii sari de la un atom la altul. Există un proces de a privi spre exterior, ca o mișcare ordonată a anumitor contingent de particule încărcate pozitiv - găuri.
Într-un raport semiconductor convențional, pur găurilor libere și electrozi 50%: 50%.
Dar, se adaugă într-o cantitate mică de material semiconductor - impurități, ca raportul este în curs de schimbări semnificative. În funcție de natura substanței sau semiconductor adăugat devine pronunțată conductivitate electrică (tip n), sau purtătorii săi majoritari sunt găuri (tip p).
joncțiunii Semiconductor (p-n), formată pe o îmbinare a două bucăți de material semiconductor având o conductivitate diferită. Acesta constă dintr-o regiune foarte subțire, sărăcit de ambele tipuri de purtători. p-n joncțiune are o rezistență neglijabilă în direcția curentului - directe și foarte mari atunci când direcția curentului - invers.
dioda Common semiconductor cuprinde o joncțiune semiconductor prevăzut cu două borne - un anod (electrodul pozitiv) și catod - electrodul negativ. Prin urmare, dioda are proprietatea de conductivitate unidirecțional - se poate efectua curent în direcția înainte și rele în caz contrar.
Ce înseamnă în practică?
Imaginați-vă un circuit electric format dintr-un bec baterie și lumină conectate în serie, prin dioda semiconductoare. Lampa se va aprinde doar când anodul (electrodul pozitiv) este conectat la sursa de alimentare pozitivă (baterie) și catod (electrodul negativ) la borna negativă - printr-un filament bec cu incandescență.
Aceasta este o diodă de comutare directă semiconductoare. Dacă schimbați polaritatea sursei de alimentare, dioda va comuta înapoi - lumina nu se va aprinde. Rețineți că arată ca o notație diodă semiconductoare în Schema - o săgeată triunghiulară, indicând încorporarea directă coincide cu o direcție de curent electric comun - a sursei de alimentare, plus, minus. linie verticală adiacent reprezintă o barieră pentru mișcarea curent în direcția opusă.
Există o condiție esențială pentru buna funcționare a oricărei diode semiconductoare. Tensiunea de alimentare trebuie să fie mai mare decât un anumit prag (magnitudinea potențialului de polarizare a p-n joncțiunea intern). Pentru diode redresoare ea de obicei - mai puțin de 1 volt, pentru diode ridicată germaniu de aproximativ 0,1 volți pentru LED-ul poate depăși 3 volți. Această proprietate de diode semiconductoare pot fi folosite pentru a crea tensiune joasă de alimentare reglementate.
În cazul în care dioda este conectat înapoi și de a crește treptat, este necesară tensiunea de alimentare cu energie la un moment dat vine defalcare electrică inversă a p-n joncțiune. Curentul dioda va începe să curgă în direcția opusă, iar tranziția va fi rasfatata. Valoarea tensiunii maxime admise inverse (Uobr.i.) variază considerabil între diferitele tipuri de diode semiconductoare și este un parametru foarte important.
Un al doilea parametru, la fel de important poate fi numită limita UBR de curent continuu. Acest parametru depinde de amploarea căderii de tensiune pe dioda semiconductoare de joncțiune, materialul semiconductor și caracteristicile de schimb de căldură ale carcasei.
Rectificarea de curent alternativ.
Înlocuiți sursa de alimentare DC la AC sursa de tensiune aproape. se aprinde, dar duller, cu o ușoară sclipire. După cum se știe, frecvența curentului alternativ de 50 Hz. lin își schimbă direcția de 50 de ori pe secundă. Dioda dor de o jumătate de val îndreptate în direcția înainte, și va tăia în direcția înapoi.
În figura de mai jos, negativ semiunda, pentru claritate, sunt prezentate în albastru, în timp ce un rezultat pozitiv - roșu.
Astfel, pe becul ar fi rectificate de tensiune, în impulsuri cu o frecvență de două ori mai mică. tensiune Rezultirueschee în același timp, va fi ceva mai mic decât valoarea nominală. Pentru o mai bună rectificare a curentului alternativ este aplicat așa-numitul circuit punte de patru diode într-un singur circuit de fază.
Circuitul de curent alternativ trifazat, polul pozitiv al podului dioda arata ca - asa:
Pentru o funcționare fiabilă, proiectarea rețelelor de alimentare sunt selectate diode semiconductoare cu o marjă de 50% din parametrii Uobr.i. și JPR. Acest lucru se datorează faptului că atunci când funcționează la extreme fiabilitatea curentilor rectifier scade datorită încălzire p-n intersecții.
Stabilizarea diode de tensiune și Zener.
Tensiunea de ieșire este normal, nestabilizat curentul electric DC este supusă fluctuațiilor din cauza schimbării de tensiune la intrarea sa. Figura. Prin conectarea diferitelor consumatori diferite consumatoare de tensiune de curent variază, de asemenea, - este în creștere, la o sarcină mai mică, cu scăderi mai mari. Pentru funcționarea normală, dispozitivele electronice necesare pentru a stabiliza această tensiune, ceea ce face independent de amploarea factorilor de mai sus. diode Zener sunt diode semiconductoare, care sunt utilizate pentru a stabiliza tensiunea în diferite surse de alimentare. Spre deosebire de diode convenționale funcționează cu includerea inversă în modul de avarie. Acest lucru nu cauzează prejudicii acestora, în cazul în care limita nu este depășită puterea de împrăștiere, a cărui magnitudine este derivată din căderea de tensiune în zona de tranziție și care curge curent.
Deci, cei mai importanți parametri ai Zener - este stabilizarea tensiunii și curentului maxim de funcționare. Zener de operare curent, este limitată prin intermediul rezistor serie.
Tiristoare.
tiristoare cu trei electrozi (SCR) - dispozitive semiconductoare utilizate pentru controlul puterii în curent alternativ curent și direct. Thyristor trece ușor de închis (neconductiv) statul într-o manieră deschisă, atunci când se aplică la pulsul de control al deschiderii electrodului. După tiristorului este deschis, acesta rămâne în această stare până când curentul care curge prin ea scade sub pragul specificat.
Atunci când operează în circuite de curent alternativ, această reducere are loc cu fiecare schimbare de polaritate la schimbarea de fază. În circuitele de curent continuu, folosit pentru a dezactiva scheme speciale.
Soiurile diode.
În plus față de capacitatea de a trece un curent într-o singură direcție, p-n joncțiune are un număr de alte caracteristici interesante. De exemplu, capacitatea de a radia (în t. H. In domeniul vizibil), atunci când un curent în direcția înainte și genera e. curent de radiații. Această caracteristică este utilizată în implementarea elementelor electronice, cum ar fi diode emițătoare de lumină, fotodiode și celule solare.
În plus, orice p-n joncțiune și are o altă capacitate electrică, și în plus, capacitatea sa de a schimba printr-o tensiune aplicată în direcția inversă. Utilizarea a reușit să creeze astfel de elemente utile ca Varactors.
Astfel, n p-joncțiune are o capacitate a cărei mărime depinde de suprafață și lățimea sa. Dacă tensiunea alimentat în direcția opusă - tranziția este deplasată, zona rămâne constantă, dar crește lățime. Capacitatea, cu respectiv - scăderi. Devine posibilă prin modificarea tensiunii aplicate, capacitatea de a regla. Componente electronice (diode, de fapt) a început la acest principiu se numește - Varactors.
diode varicap sunt utilizate în radio, în loc de condensator variabil convențional pentru reglarea circuitelor de frecvență oscilante. Avantajul Aplicația Varactors reduce semnificativ mărimea și creșterea eficienței unităților de creștere a caracteristicilor dispozitivului de radio, este relativ simplu și ieftin să pună în aplicare automatizarea proceselor de configurare (deținute anterior de mână).
diode Schottky.
diodă Schottky (Schottky barieră diode) - diodă semiconductor cu o cădere de tensiune joasă (0,2-0,4 volți) pentru includerea directă. Numit după fizicianul german Walter Schottky. Diode Schottky, spre deosebire de diode convenționale în loc de p-n tranziție este folosită o joncțiune de metal-semiconductor. Acest lucru oferă o serie de avantaje specifice - cădere de joasă tensiune în includerea directă foarte mică taxă de recuperare inversă.
Acest lucru se explică prin faptul că, spre deosebire de diode convenționale diode Schottky sunt operate numai în medii de bază, iar performanța lor este limitată doar de capacitatea barierei. diode Schottky sunt cele mai potrivite pentru utilizare în circuite de impulsuri de mare viteză, pentru rectificarea de înaltă frecvență joasă tensiune în mixere de înaltă frecvență ca taste și comutatoare.
LED-uri.
Atunci când un atacant de curent trece prin fie p-n-joncțiune (dioda de orice!) Sunt generate de fotoni. Aceasta este o consecință a recombinării ciclice - recuperarea atomilor în timpul mișcării purtătorilor majoritari.
Elementele electronice servesc pentru a genera lumină, și se bazează pe acest principiu se numește, respectiv, - LED-uri. LED-urile utilizate pentru a indica transmiterea de informații, ca parte a unor astfel de dispozitive electronice, cum ar fi optocuploare.
eficiență și luminozitatea de diode emițătoare de lumină moderne sunt atât de mare încât în momentul în care sunt cele mai promițătoare surse de iluminat artificial. În funcție de materialul selectat ca diode emițătoare de lumină semiconductoare emit la diferite lungimi de undă.
IR - diode emit în regiunea infraroșu și aprinderea LED-urile indicatoare în spectrul vizibil (verde, roșu, galben, etc ...). Cea mai mare eficiență LED-uri diferite, care emit în regiunea ultravioletă. Este interesant faptul că tocmai acest tip este cel mai des folosite pentru iluminat. lumină albă se obține prin utilizarea unui fosfor special care transformă lumina ultravioleta.
Intensitatea radiației LED-uri crește odată cu creșterea curentului care curge prin p-n joncțiunii, la o anumită limită. După realizările sale setodiod eșuează. Prin urmare, pentru funcționarea normală a curentului trebuie să fie limitat.
De obicei, acest lucru se face printr-un rezistor în serie conectat.
Stabistorov.
Zener existente sunt limitate la stabilizarea minimă de tensiune (aproximativ 3 volți).
Ce trebuie să faceți dacă aveți nevoie de o sursă de tensiune stabilizată la 3 volți? Utilizați o ramură dreaptă de curent - caracteristici diode de tensiune (CVC). In forward-bias tensiune p-n-tranziție pe ea poate avea o valoare de 0,7. 2 (în funcție de un material semiconductor), și numai puțin dependentă de curentul.
Diode utilizate în mod specific în această calitate, numit - diodă Zener.
Fotodiode.
Fotodiodă - un element semiconductor fotosensibil cu un p-n joncțiune curent invers, care variază în funcție de nivelul de lumină. care are loc pe valoarea schimbării sale, în același timp, numit fotocurentul.
Fotodiode sunt utilizate pentru conversia semnalelor transmise într-un mod optic într-o formă electrică. fotodiode joase inerție facilitează primirea transferului de informații, cu o densitate ridicată, de exemplu, în transmiterea acestuia prin liniile de fibră optică. În plus fotodiode poate fi utilizat într-un fotodetector de control la distanță și t. D.
Utilizarea oricărui - orice material din această pagină este supusă disponibilității de link-uri către site-ul „Electricitatea este doar.“