92. Принцип действия стабилизирующего полупроводникового диода (стабилитрона).

Принцип работы стабилитрона заключается в прекращении его работы при определенном напряжении. Например, когда обычное прямое падение напряжения резко увеличивается, превышая порог в 0,6В, стабилизирующий диод открывается и за счет сопротивления формирует напряжение нужного параметра. Как только напряжение снижается до значения меньше порогового, он закрывается и дальше не принимает участие в работе электрической цепи. Пробой p-n перехода стабилитрона не приводит к выходу прибора из строя, как у обычного диода, если только проходящий при этом через него ток не превышает максимально допустимого значения. В зависимости от типа, различные приборы могут формировать напряжение стабилизации от 2 до 300В. При этом в справочниках также указываются параметры, при которых стабилизирующие диоды способны нормально функционировать.

93,94. Применение диодов. Схемы однофазных однополупериодных выпрямителей.

Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный. Диодный выпрямитель или диодный мост — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность. В некоторых выпрямительных устройствах до сих пор применяются селеновые выпрямители. В высоковольтных выпрямителях применяются селеновые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых селеновых выпрямителей и кремниевые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых кремниевых диодов.

Схемы однофазных однополупериодных выпрямителей:

Четвертьмост:

Простейшая схема однополупериодного выпрямителя состоит только из одного выпрямляющего ток элемента (диода). На выходе — пульсирующий постоянный ток. На промышленных частотах (50—60 Гц) не имеет широкого применения, так как для питания аппаратуры требуются сглаживающие фильтры с большими величинами емкости и индуктивности, что приводит к увеличению габаритно-весовых характеристик выпрямителя. Однако схема однополупериодного выпрямления нашла очень широкое распространение в импульсных блоках питания с частотой переменного напряжения свыше 10 КГц, широко применяющихся в современной бытовой и промышленной аппаратуре. Объясняется это тем, что при более высоких частотах пульсаций выпрямленного напряжения, для получения требуемых характеристик (заданного или допустимого коэффициента пульсаций), необходимы сглаживающие элементы с меньшими значениями емкости (индуктивности). Вес и размеры источников питания уменьшаются с повышением частоты входного переменного напряжения. Однополупериодный выпрямитель или четвертьмост является простейшим выпрямителем и включает в себя один вентиль (диод или тиристор).

Полумост:

На двух диодах и двух конденсаторах, широко известный как «с удвоением напряжения».

Полный мост:

На четырёх диодах, широко известный как «двухполупериодный», изобретён немецким физиком Лео Гретцем.