Вопрос 14

выпрямительные диоды служат для преобразования переменного тока в пульсирующий ток одного направления и используется в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Германиевые выпрямительные диоды

Изготовление германиевых выпрямительных диодов начинается с вплавления индия в исходную полупроводниковую пластину германияn-типа. В свою очередь исходная пластина припаивается к стальному кристаллодержателю для маломощных выпрямительных диодов или к медному основанию для мощных выпрямительных диодов.

Рис 24 конструкция маломощного сплавного диода. 1- кристаллодержатель; 2 – кристалл; 3 – внутр. вывод; 4 – коваровый корпус; 5 – изолятор; 6 – коваровая трубка; 7 – внешний вывод

Рис 25 ВАХ германиевого диода

из рис 25 видно, что с ростом температуры в значительной степени увеличивается обратный ток диода, а величина пробивного напряжения уменьшается.

Германиевые диоды различного назначения имеют величину выпрямленного тока от 0,3 до 1000А. Прямое падение напряжения не превышает 0,5В, а допустимое обратное напряжение 400В. Недостатком германиевых диодов является их необратимый пробой даже при кратковременных импульсных перегрузках

Кремниевые выпрямительные диоды

Для получения p-nперехода в кремниевых выпрямительных диодах осуществляют вплавление алюминия в кристалл кремнияn-типа, или сплава золота с сурьмой в кремнийp-типа. Для получения переходов используют также диффузионные методы. Конструкции ряда маломощных кремниевых диодов практически не отличается от конструкций аналогичных германиевых диодов.

Рис 27 ВАХ кремниевого диода

Прямая ветвь слабо изменяется в довольно значительном интервале температур (с ростом температур она будет несколько круче), а падение напряжения в прямом направлении уменьшится.

Другие типы выпрямительных диодов

Длительное время находились в эксплуатации и в некоторых случаях еще находят применение селеновые выпрямители, представляющие собой параллельно-последовательное соединение выпрямительных диодов. Переходы этих диодов изготовляются на основе селена, к которому для уменьшения сопротивления добавляют йод и хлор. Из старых типов следует упомянутьмеднозакисные, которые отличаются линейностью ВАХ в прямом направлении, что является важным свойством при применении их в ряде выпрямительных схем.

К современным приборам можно отнести титановые диоды. Они могут долговременно работать при температуре до +250 градусов Цельсия и допускают кратковременную работу при +400 градусах Цельсия.

Разновидностью выпрямительных диодов являются лавинные диоды. Эти приборы на обратной ветви ВАХ имеют лавинную характеристику, подобную стабилитрону.

В качестве выпрямительных диодов используются и диоды Шотки. Важная особенность этих диодов - меньшее прямое падение напряжения – 0,2В. Применение таких диодов уменьшает потери на 10-15%

Для выпрямления напряжений свыше нескольких кВ разработаны выпрямительные столбы, которые представляют собой совокупность выпрямительных диодов, соединенных последовательно и собранных в единую конструкцию с двумя выводами.

Превосходство: диапазон рабочих температур до 250 градусов Цельсия; лучшие частотные свойства; работают до частоты 1МГц и выше.