Выпрямительные НЧ диоды
на основе Si, Ge, с барьером Шотки, а при высокой температуре селеновые и титановые. В высоковольтных источниках питания – выпрямительные столбы и блоки. Выпрямительный столб – последовательное соединение выпрямительных диодов, объединённых в одном блоке. Выпрямительный блок – завершённое устройство, содержащее определённым образом соединённые выпрямительные диоды (по мостовой схеме). Параметры. статические: прямое падение напр. Uпр при заданном прямом токе Iпр, пост. обр. ток Iобр при заданном Uобр; динамические: Iвп. ср – среднее за период значение выпр. тока; Uпр.ср. – среднее значение прямого напряжения; Iобр.ср. - среднее значение обратного тока; Uобр.ср. - среднее значение за период обратного напряжения; ¦гр – граничная частота, на которой выпрямленный ток уменьшается до установленного уровня – зависит от площади перехода и времени жизни носителя; rдиф – дифференциальное сопротивление; Сд – ёмкость диода.
Параметры эксплуатационного режима (предельно допустимые параметры): Iпр.мах; Uобр.мах; Pмах – макс. допустимая мощность рассеивания диода Тмин и Тмах. В установленном режиме Рподв=Ротв=Р0<Рмах: иначе может возникнуть тепловой пробой. Качество теплоотвода х-ся тепловым сопротивлением: Rт= ; чем меньше RТ позволяет увеличить Тпер. Выпрямительные диоды делятся на НЧ, или силовые – используются в выпрямителе источников питания, и маломощные ВЧ (для преобразования сигнала десятки-сотни МГц). Силовые работают до 50 кГц. По силе выпрямленного тока различают: малой (Iпр<300мА), средней (Iпр<10А) и большой (Iпр>10А) мощности. При одинаковом Iпр Uпр Ge<Uпр Si в 1,5…2 раза Uобр Iобр Si<Iобр Ge Uобр мах Si>Uобр мах Ge Ge диоды более чувствительны к перегрузкам даже импульсным т.к. лавинный пробой у них сразу переходит в тепловой При Т Uпроб Si, а Uпроб Ge¯ Траб Si=-60…+125°С; Траб Ge=-60…+85°С. Для исключения поверхностного пробоя в диоде из Si толщину перехода в периферийной части увеличивают. Центральная часть легируется В, а периферийная Al, у которого больше коэффициент диффузии (L2>L1) грани наклонные – увеличивается расстояние между p и n (ширина обеднённого слоя). Макс. допустимый ток имеет большое значение относительно макс. (разрушающего) значения тока т.к. за первые несколько периодов после включения большой ток заряда конденс. фильтров (при Iпр=0,3-0,5А ®Iимп=3..5А). В зарубежных диодах величина Iпр.мах значительно меньше чем у отечественных и поэтому имеют меньший температурный диапазон среды и корпуса. Поэтому могут иметь меньший геометрический размер. Выпрямительные столбы – собирают из 4..16 последовательно соединённых диодов с одинаковыми значениями Iобр, Uобр мах. Соединяют их по мостовой схеме, удвоения напряжения и т.д. Титановые выпрямители работают при Tр=-60…+250°С и сохраняют свои свойства до +400°С (Iобр в 2 раза). Селеновые выпрямители – надёжны т.к. при пробое пробитый участок самоизолируется, но им свойственна расформировка – обратимый процесс увеличения Iобр при длительном хранении. Но под нагрузкой это устраняется. Старение – необратимый процесс увеличения Uпр. Выпрямители из Ti и Se имеют повышенные значения Uпр(1..1,5В) и меньше Uпроб=40…50В. Выполняют в виде столбов.
Диоды с барьером Шотки- имеют ВАХ близкую к идеальной и малое Uпр. На n+Si формируется n-эпитаксиальный слой. Диффузией изготавливают экранное кольцо р+-типа (для уменьшения напряжённости эл. поля и уменьшения из за этого Iутечки и повышения Uобр.). Сверху напыляют слой металла (W, Mo, Au, Pt) – он образует выпрямительный контакт и формируют алюминиевый анодный вывод. При Sперех несколько мм2 и Uпр0,5…0,6В Iпр – единицы ампер Uобр=200…400В; ¦гр – несколько сотен кГц. Применяют в импульсных блоках питания. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|