12) Полупроводниковый диод. Классификация диодов.

!!!Понятие полупроводникового диода и технологии его изготовления

Полупроводниковым диодом называется электротехнический прибор с двумя выводами, содержащий один электронно-дырочный переход. Наибольшее применение получили германиевые и кремневые полупроводниковые диоды, а также диоды выполненные на основе арсенида галлия.

Технологии изготовления диода: сплавной контакт, диффузионный контакт, планарный переход, эпитаксиальный переход

!!!Классификация полупроводниковых диодов.

1) По технологическому исполнению: плоскостные и точечные;

2) По конструктивному исполнению: одноэлементные; диодные;

3) По используемому материалу: германиевые, кремневые, арсенид галлия;

4) По мощности: маломощные, средней мощности, мощные, диодные столбы;

5) По назначению:

а) точечные делятся на: диоды выпрямительные и СВЧ – диоды;

б) плоскостные делятся на: -диоды выпрямительные; -стабилитроны или опорные диоды; -туннельные диоды; -обращённые диоды; -варикапы; -фотодиоды; -светодиоды; -фотоэлементы полупроводниковые.

13) Технологии изготовления полупроводниковых диодов.

14) Выпрямительные схемы. Структурная схема выпрямительного устройства.

15) Выпрямительные схемы. Классификационные признаки. Основные параметры.

Однофазные схемы выпрямления

!!!Различают два способа (схемы) выпрямления:

!!!Однополупериодное – ток в нагрузке протекает только при положительной полуволне питающего напряжения.

На участке 0< ωt < π U_d=e₂

На участке π<ωt<2π U_d=0

Достоинство: простота и дешевизна.

Недостатки: токи и напряжения прерывисты, низкое среднее значение токов и напряжений. В схеме велик уровень напряжения пульсаций.

Двухполупериодное – ток в нагрузках протекает при обеих полуволнах.

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с нулевой точкой

Токи и напряжения имеют одинаковую полярность, но в каждый момент времени изменяют свою величину. Напряжение включает в себя как постоянную, так и переменную составляющую.

!!!Выпрямители могут быть классифицированы по ряду признаков:

1) по схеме выпрямления – однополупериодные, двухполупериодные, мостовые, с удвоением (умножением) напряжения, многофазные и др.

2) По типу выпрямительного элемента – ламповые(кенотронные), полупроводниковые, газотронные и др.

3) По величине выпрямленного напряжения – низкого напряжения и высокого.

4) По назначению –для питания анодных цепей, цепей экранирующих сеток, цепей управляющих сеток, коллекторных цепей транзисторов, для зарядки аккумуляторов и др.

!!!Основные характеристики выпрямителей:

1) Номинальное напряжение постоянного тока – среднее значение выпрямленного напряжения, заданное техническими требованиями.

2) Номинальный выпрямленный ток I0 – среднее значение выпрямленного тока, т.е. его постоянная составляющая, заданная техническими требованиями.

3) Напряжение сети Uсети – напряжение сети переменного тока, питающей выпрямитель.

4) Пульсация – переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя. Это качественный показатель выпрямителя.

5) Частота пульсаций – частота наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя.

Для однополупериодной схемы выпрямителя частота пульсаций равна частоте питающей сети.

Двухполупериодные - частота которых равна удвоенной частоте питающей сети.

6) Коэффициент пульсаций – отношение амплитуды наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя к среднему значению напряжения или тока.

7) Коэффициент фильтрации (коэффициент сглаживания) – отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра к коэффициенту пульсаций на выходе фильтра k с = p0 / p.

8) Колебания (нестабильность) напряжения на выходе выпрямителя –изменение напряжения постоянного тока относительно номинальногою.