2.1.2 Параметры диодов

Полупроводниковые диоды имеют следующие основные параметры:

1. Постоянный обратный ток диода I_ОБР– значение постоянного тока, протекающего через диод в обратном направлении, при заданном обратном напряжении.

2. Постоянное обратное напряжение U_ОБР– значение постоянного напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении.

3. Прямой постоянный ток I_ПР– значение постоянного тока, протекающего через диод в прямом направлении.

4. Прямое постоянное напряжение U_ПР– значение постоянного напряжения на диоде при заданном I_ПР.

5. Диапазон частот диода f– разность предельных значений частот, при которых средний выпрямленный ток диода не менее заданной доли его значения на низшей частоте.

Система параметров диодов включает большое число параметров. Параметры диодов подразделяются на предельные параметры, определяющие предельно допустимые значения - максимально и (или) минимально допустимые значения – ихарактеризующие (рабочие) параметры.

Допустимое значение параметра– это значение, при котором ожидается удовлетворительная работа прибора, апредельно допустимое значение параметра– это значение, за пределами котором прибор может быть поврежден или выведен или строя.

Характеризующее значение параметра – это значение электрической, тепловой, механической или другой величины, которая характеризует определенное свойство прибора.

Разница между характеризующими и предельно допустимыми значениями параметров заключается в том, что последние нельзя измерять, их можно только проверять. Они устанавливаются на основе опытов, испытаний (часто разрушающих) или расчетов.

Характеризующие значения параметров можно непосредственно или косвенно измерить. Максимально допустимыми называются параметры диода, которые обеспечивают заданную надежность и значение которых не должны превышать при любых условиях эксплуатации U_ОБР.MAX= 0.8U_ПРОБ, гдеU_ПРОБ– напряжение теплового или электрического прибоя (может быть от 10 до десятков тысяч вольт).

Коэффициент запаса (0.8) должен выбираться в соответствии с требуемой надежностью для различных классов аппаратуры.

Максимально допустимая мощность, рассеиваемая диодом P_MAX= (t_{n max} –t₀)/(R_{t пk}+R_tКО), гдеt_{n max} – максимально допустимая температураp-n-переходаt₀(указывается в справочнике); t₀– температура окружающей среды;R_tПК– тепловое сопротивление междуp-n-переходом и корпусом диода;R_tКО– тепловое сопротивление между корпусом диода и окружающей средой.

I_{пр max}=P_max/U_n– максимально допустимый прямой ток диода.

Предельные параметры диодов с повышением температуры снижаются.

Кроме основных параметров, каждый подкласс диодов характеризуется дополнительно электрическими величинами, определяющими их работу. Например: для выпрямительных диодов это значение: U_{обр. ср}– среднее за период значение обратного напряжения;I_обр._ср;U_пр.сри т.д. Для импульсных:U_пр.и.max– максимальные импульсные прямые напряжения и ток;t_уст– время установления прямого напряжения;t_вос – время восстановления обратного сопротивления. По мере восстановления импульсные диоды делятся на: миллисекундныеt_вос>0,1мс; микросекундные 0,1мс>t_вос>0,1мкс; наносекундныеt_вос<0,1мкс.

Для стабилитроновосновными параметрами являются следующие:

1. U_СТ– напряжение стабилизации – значения напряжение на стабилитроне, при протекании заданного тока стабилизации.

2. I_{СТ MAX}иI_СТMIN – максимальные и минимальные токи стабилизации.I_MAX=P_MAX/U_СТ

3. дифференциальное сопротивление – величина, определяемая отношением приращения напряжения стабилизации на стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот. (r_СТ=dU_СТ/dI_СТ). Этот параметр характеризует основными свойства стабилитрона. Чем он меньше, тем лучше осуществляется стабилизация.

4. Статическое сопротивление или сопротивление стабилитрона на постоянном токе в рабочей точке R_СТАТ=U_СТ/I_СТ

5. Температурный коэффициент напряжения α_СТ=(U_СТ/U_СТ)* T. Он показывает, относительное изменения напряжения стабилизации при изменении температуры окружающей среды на один градус при постоянном значении тока. Иногда α_СТвыражают в процентах α_СТ=(U_СТ/U_СТ)* T*100%