- •1. Полупроводниковые приборы Электрические свойства полупроводниковых материалов
- •Механизм электропроводности полупроводников
- •Электронно-дырочный переход (эдп)
- •2. Полупроводниковые диоды Вольт-амперная характеристика (вах) диода
- •Параметры полупроводниковых диодов
- •Виды пробоев эдп Лавинный пробой
- •Тепловой пробой
- •Устройство точечных диодов
- •Устройство плоскостных диодов
- •Условное обозначение силовых диодов
- •Условное обозначение маломощных диодов
- •Стабилитрон
- •Туннельный диод
- •5.10. Обращенный диод
- •Варикап
- •Фотодиоды, полупроводниковые фотоэлементы и светодиоды
- •3. Транзисторы
- •Распределение токов в структуре транзистора
- •Схемы включения транзисторов. Статические вах
- •Схемы включения транзистора как усилителя электрических сигналов
- •Краткие характеристики схем включения транзистора. Области применения схем
- •Режимы работы транзистора
- •Работа транзистора в ключевом режиме
- •Малосигнальные и собственные параметры транзисторов
- •Параметры биполярных транзисторов
- •Классификация и системы обозначений (маркировка) транзисторов
- •5. Полевые транзисторы
- •6.15. Технологии изготовления транзисторов
- •Биполярные транзисторы с изолированным затвором (igbt - транзисторы)
- •5. Тиристоры Назначение и классификация
- •Диодные и триодные тиристоры
- •Переходные процессы при включении и выключении тиристора
- •Основные параметры тиристоров
- •Маркировка силовых тиристоров
- •Лавинные тиристоры
- •Симметричные тиристоры (симисторы)
- •Полностью управляемые тиристоры
- •Специальные типы тиристоров
- •Конструкции тиристоров
Устройство плоскостных диодов
В плоскостных диодах основным элементом является пластинка из германия или кремния, в которой методом сплавления или диффузии создан плоский по форме p-n-переход.
В плоскостных германиевых диодах, получаемых сплавным методом, в пластинку из германия с n-проводимостью вплавляют каплю индия. При нагреве индий плавится и диффундирует в основной полупроводник, образуя в нем область с p-проводимостью. На границе между p- и n-областями создается ЭДП значительно большей площади, чем в точечном диоде с гораздо большим прямым током.
В плоскостных кремниевых диодах в пластинку с n-проводимостью вплавляют алюминиевый столбик, который создает область с p-типом проводимости. Для получения в кремнии сильно легированной зоны с n-проводимостью одну из сторон пластинки перед операцией сплавления покрывают фольгой (или напыляют слой сурьмянистого золота). Такой p-n-переход может изменять свои электрические характеристики под влиянием атмосферных воздействий, влаги и загрязнений. Для защиты диода от внешней среды пластинку из полупроводника вместе с припаянными к ней выводами устанавливают в металлический корпус, который затем герметизируют. Корпус также защищает полупроводниковый элемент от механических повреждений и обеспечивает нормальную работу диода в условиях вибрации, тряски и ударов.
В верхней части корпуса монтируют стеклянный изолятор, через который проходит выводная трубка. Для лучшего отвода тепла в некоторых плоскостных диодах применяют охладители – металлические пластинки из меди или алюминия, платы или специальные радиаторы.
Выпрямительный полупроводниковый диод – диод, предназначенный для выпрямления переменного тока.
Маломощные выпрямительные диоды и диоды, предназначенные для работы в высокочастотных и импульсных цепях, имеют конструкцию, аналогичную конструкции точечных диодов.
На тяговых подстанциях и электроподвижном составе применяют мощные силовые кремниевые плоскостные диоды.
Условное обозначение силовых диодов
Условное обозначение силовых диодов в соответствии с ГОСТ 20859.1-79 состоит из букв и цифр, указывающих его вид, подвид, модификацию, максимальный (предельный) ток в амперах, класс повторяющегося напряжения в сотнях вольт, группу по времени восстановления и пределы импульсного прямого напряжения. Условное обозначение силовых диодов состоит из блоков, представленных на рис. 5.2.
- X - - -
1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 5.2. Условные обозначения силовых диодов в виде блоков
Блоки на рис. 5.2 обозначают следующее:
1 – буква, указывающая вид и подвид (Д – диод, ДЛ – диод лавинный);
2 – порядковый номер модификации конструкции;
3 – цифра, кодирующая размер под ключ или диаметр таблетки;
4 – цифра, кодирующая исполнение корпуса диода (если 1 – штыревой с гибким выводом, 2 – штыревой с жестким выводом, 3 – таблеточный, 4 – под запрессовку, 5 – фланцевый);
5 – средний прямой ток, А;
X – знак обратной проводимости;
6 – класс;
7 – группа по времени обратного восстановления;
8 – предел по импульсному прямому напряжению.
Например, Д161-200X-12-1,25-1,35 – диод штыревого исполнения с гибким выводом, номер модификации конструкции – 1, размер шестигранника под ключ для шестой группы – 32 мм, максимально допустимый средний прямой ток 200 А, обратной полярности, двенадцатого класса, с ненормируемым временем обратного восстановления и импульсным прямым напряжением в диапазоне 1,25-1,35 В.