1.8 Типы диодов.

Полупроводниковые диоды подразделяются на выпрямительные, импульсные и универсальные.

Выпрямительными называются диоды, предназначенные для выпрямления переменного тока низких частот. По величине предельного прямого тока различают диоды малой (до 0,3 А), средней (от 0,3 до 10 А) и большой (свыше 10 А) мощности. Основными параметрами выпрямительных диодов являются постоянное прямое напряжение при заданном прямом токе и постоянный обратный ток при заданном обратном напряжении . Предельные возможности диодов характеризуются постоянным (или средним) прямым током ( ) и максимальным допустимым обратным напряжением (от 10 до 1000 В).

Импульсные диоды применяются выпрямления переменного тока высоких частот и для работы в электрических цепях с высокой скоростью изменения разнополярного напряжения. Они характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные диоды. Дополнительно для этих диодов приводится время восстановления обратного сопротивления (1÷500 нс), заряд переключения (от единиц пикокулонов для арсенид-галлиевых диодов до единиц нанокулонов) и импульсное прямое напряжение при заданном прямом импульсном токе.

1.9 Параллельное и последовательное соединение диодов.

В ряде случаев в электронных схемах используют параллельное и последовательное соединение диодов.

Диоды соединяют параллельно в том случае, если один диод имеет максимально допустимый прямой ток меньше, чем максимальный ток цепи, в которую включён диод. В этом случае в цепь вместо одного диода включают два диода или большее число диодов, соединённых параллельно. При этом ток цепи распределяется между диодами. Так, в случае включения в цепь n диодов, имеющих одинаковые ВАХ и соединённых параллельного, ток через каждый из диодов будет в n раз меньше тока цепи. Кроме того диоды соединяют параллельно и с целью снижения потерь энергии в диодном блоке (параллельно включённых диодах), поскольку падение напряжения на диоде, а, соответственно, и диодном блоке снижается при уменьшении тока через каждый из диодов блока.

Недостаток такого решения состоит в том, что диоды, в том числе и диоды одной марки и из одной партии, имеют разброс ВАХ (различные ВАХ). Поэтому при одном и том же напряжении на диодном блоке (параллельно включённых диодах) через каждый из диодов проходит собственный ток, отличный от токов через другие диоды и от общего тока цепи делённого на n. Для устранения указанного недостатка последовательно с каждым из диодов блока включают добавочные резисторы, имеющие одинаковые сопротивления. Величина сопротивления каждого из резисторов выбирается такой, что бы падение напряжения на добавочном резисторе составляло от 0,2 до 0,5 В при ожидаемых максимальных токах через каждый из диодов блока. Как правило, при этом сопротивления добавочных резисторов составляют десятые или сотые доли Ом.

Диоды соединяют последовательно в том случае, если один диод не способен выдержать максимальное обратное напряжение, прикладываемое к диоду при его работе. В этом случае в цепь вместо одного диода включают два диода или большее число диодов, соединённых последовательно. При этом обратное напряжение, ранее приложенное к одному диоду, распределяется между диодами. Так, в случае включения в цепь m диодов, имеющих одинаковые ВАХ и соединённых последовательно, обратное напряжение на каждом из диодов будет в m раз меньше напряжения на диодном блоке, образованном последовательно включёнными диодами.

Недостаток такого решения состоит в том, что диоды, в том числе и диоды одной марки и из одной партии, имеют разброс ВАХ (различные ВАХ). Поэтому при одном и том же обратном токе через диодный блок (последовательно включённые диоды) падение напряжения на каждом из диодов будет отличаться от падения напряжения на остальных диоды и от напряжения на диодном блоке, делённого на m. Для устранения указанного недостатка параллельно каждому из диодов блока включают резисторы, имеющие одинаковые сопротивления. Величина сопротивления каждого из резисторов выбирается такой, что бы при приложенном обратном напряжении к диодам блока ток через резистор составлял от 30% до 80% от обратного тока диода. Как правило, при этом сопротивления резисторов составляют десятки или сотни кОм.