 |
|
Напівпровідниковий діод
Діод– це електродний електровакуумний, напівпровідниковий або газорозрядний прилад з односторонньою провідністю електричного струму.
Електрод діода, підключений до позитивного полюсу джерела струму, коли діод відкритий і має маленький опір, то його називають анодом, а підключений до негативного полюса – називають катодом. В електротехніці існують два види діодів:
· кремнієві
· германієві
Історія виникнення
В 1873 році британський учений Фредерік Гутрі відкрив елемент який називається діодом. Він відкрив принцип дії терміонних (вакуумних лампових з прямою напруженістю) діодів. В 1874 році німецький учений Карл Фердинанд Браун відкрив принцип дії кристалічних (твердотільних) діодів. Такий діод який ми сьогодні знаємо було створено біля 1900 року. Американський інженер Грінліф Пікард, створив перший радіоприймач на кристалічному діоді. Перший терміонний діод був запатентований в Британії Джоном Амброзом Флемінгом (науковим радником компанії Марконі і колишнім співробітником Едісона) 16 листопада 1904 року.
При виборі діодів потрібно враховувати такі параметри та характеристики:
· Вольт-амперна характеристика
· Максимально допустима потужність
· Максимально допустимий постійний прямий струм діода
· Постійний прямий струм діода
· Діапазон частот діода
· Постійний зворотний струм діода
· Постійна зворотна напруга діода
· Пробивна напруга
· Диференціальний опір
· Місткість
При підключенні діода слід враховувати напрямок протікання струму для того, щоб ваш електронний ристрій працював правильно. Оприділити напрямок протікання струму досить просто. Для цього потрібно подивитись на трикутник який намальований на ньому, напрямок куди показує трикутник і буде напрямком протікання струму. Якщо на діоді немає надпису, то просто потрібно взяти мультиметр і провірити його на контакт. Струм буде рухатись в тому напрямку в якому опір діода являється меньшим. Також діод можна перевірити за допомогою світлодіода, підключивши його послідовно і загорання світлодіода буде свідчити про правильне його підключення.
Стабілітрон
Напівпровідниковий стабілітрон – це діод, призначений для роботи в режимі пробою на зворотній гілці вольт-амперної характеристики. В діоді, до якого прикладене зворотне, або замикаюче, напруга, можливі три механізми пробою: тунельний пробій, лавинний пробій і пробій вследствии теплової нестійкості – катастрофічного саморозігрівання струмами витоку. Тепловий пробій спостерігається у випрямних діодах, особливо германієвих, а для кремнієвих стабілітронів він не критичний. При настанні пробою струм через стабілітрон різко зростає, а його диференціальний опір падає до величини, що становить для різних приладів від часток Ома до сотень Ом. Тому в режимі пробою напруга на стабілітроні підтримується із заданою точністю в широкому діапазоні зворотних струмів.
Стабілітрони завоювали визначне місце в джерелах живлення, особливо низьковольтних. Переважно для цього застосовуються площинні кремнієві діоди, виготовлені за особливою технологією. При включенні їх у зворотньому напрямку і певній напрузі-на переході останній «пробивається», і надалі, незважаючи на збільшення струму через-перехід напруга на ньому залишився майже незмінною. Дякуючи цій властивості стабілітрони широко застосовують в якості самостійних стабілізуючих елементів, а також джерел зразкових напруг в стабілізаторах на транзисторах. Для отримання малих зразкових напруг стабілітрони включають в прямому напрямку, при цьому напруга стабілізації стабілітрона одного одно 0,7 … 0,8 В. Такі ж результати виходять при включенні в прямому напрямку звичайних кремнієвих діодів.
Для стабілізації низьких напруг розроблені і широко застосовуються спеціальні напівпровідникові діоди – Стабистор. Відмінність їх від стабілітронів в тому, що вони працюють на прямий галузі вольт-амперної характеристики, тобто при включенні в прямому (провідному) напрямку. Це повною мірою відноситься і до двох-анодного (двостороннього) стабілітрона, який можна включати в електричний ланцюг в будь-якому напрямку (по суті, це два зустрічно включених).
Тиристор
Тиристор – це напівпровідниковий прилад(перемикач), що проводить струм тільки в одному напрямку. Він має три виходи, один з яких керуючий. Даний електрод – використовується для різкого переводу тиристора у включений стан.
Тиристор суміщає в собі функції випрямляча, вимикача і підсилювача. Часто він використовується як регулятор, головним чином, коли схема живиться змінною напругою.
Основні властивості тиристора:
· тиристор, як і діод, проводить струм в одному напрямку, проявляючи себе як випрямляч;
· тиристор переводиться з вимкненого стану у ввімкнений при подачі сигналу на керуючий електрод і, як вимикач, має два стійкі стани. Проте для повернення тиристора у вимкнений стан необхідно виконати спеціальні умови;
· керуючий струм, необхідний для переводу тиристора із вимкненого стану у ввімкнений, значно менший (декілька міліампер) при робочому струмі в декілька ампер і навіть в декілька десятків ампер. Тому тиристор володіє властивостями підсилювача струму;
· середній струм через навантаження, включене послідовно з тиристором, можна точно регулювати залежно від тривалості сигналу на керуючому електроді. Тиристор при цьому є регулятором потужності.