Выпрямительный диод. Vd.

В ыпрямительные диоды изготавливаются на основе Кремния и Германия, основным способом изготовления является сплавной и диффузионный. Несколько однотипных выпрямительных диодах соединённых между собой последовательно, называются выпрямительными столбами или блоками. Работа выпрямительного диода основана на свойстве односторонней проводимости "p-n" перехода. Простейшая односторонняя схема включения выпрямительного диода:

Д анная схема работает следующим образом: при подаче положительной полуволны в первичную обмотку трансформатора, во вторичную наводится ЭДС, таким образом, что верхний конец вторичный обмотки трансформатора будет более положителен, чем нижний и тогда во вторичной обмотке потечёт ток по следующей цепи: верхний конец вторичной обмотки трансформатора, диод VD, сопротивление нагрузки, нижний конец вторичной обмотки трансформатора. При протекании тока, на сопротивлении нагрузки создаётся падение напряжения U_rн=I_прямое R_н. При протекании отрицательной полуволны переменного напряжения в первичную обмотку трансформатора, во вторичной наводится ЭДС, таким образом, что нижний конец вторичной обмотки трансформатора будет более положителен, чем верхний, но ток в цепи не потечёт, т.к. диод VD заперт. Форма выходного сигнала:

Эта схема практического применения не имеет. Двуполупериодная схема выпрямления с нагрузкой, включённой в среднюю точку вторичной обмотки трансформатора имеет следующий вид:

П ри подаче в первичную обмотку положительной полуволны переменного напряжения, во вторичной обмотке наводится ЭДС, таким образом, что верхний конец вторичный обмотки трансформатора будет более положителен, чем нижний. И тогда потечёт ток по следующей цепи: верхний конец вторичной обмотки трансформатора, диод VD1, сопротивление нагрузки, т.к. диод VD2 заперт, средняя точка. При протекании тока, на сопротивлении нагрузки создаётся падение напряжения U_rн=I_прямое R_н. При подаче отрицательной полуволны (+внизу, - наверху) во вторичной обмотке наводится ЭДС, таким образом, что нижний конец вторичный обмотки трансформатора будет более положителен, чем верхний и тогда ток потечёт по следующей цепи: нижний конец вторичной обмотки трансформатора, диод VD2, сопротивление нагрузки, т.к. диод VD1 заперт, средняя точка. При протекании тока, на сопротивлении нагрузки так же создаётся падение напряжения U_rн=I_прямое R_н. Форма выходного сигналы будет иметь следующий вид:

П рямой ток - это среднее значение тока за период. Мостовая схема выпрямления имеет след вид:

П ри подаче положительной полуволны ток течёт по следующей цепи: +, диод VD1, т. к VD4 заперт, сопротивление нагрузки, т.к. VD2 заперт, VD3, - . При подаче отрицательной полуволны, ток потечёт по следующей цепи: +, диод VD2 т.к. VD3 заперт, сопротивление нагрузки, т.к. VD1 заперт, VD4, -. При протекании тока, на сопротивлении нагрузки создаётся падение напряжения U_rн=I_прямое R_н. Форма выходного сигнала:

В ах выпрямительного диода.

ВАХ выпрямительного диода представляет собой зависимость тока от напряжения.

При сравнении германиевых и кремниевых диодов, можно отметить, что обратные токи у кремниевых диодов гораздо меньше, чем у германиевых. Обратные (допустимые) напряжения кремниевых диодов до 1500В. У германиевых до 400В. Кремниевые диоды работают при температуре от -60⁰С до +150⁰С, а германиевые от -60⁰С до +85⁰С. Это объясняется тем, что при температуре больше +85⁰С, увеличивается собственная проводимость Германия, которая приводит к резкому возрастанию обратного тока, что в диодах недопустимо, но у германиевых диодов сопротивление в прямом направлении в 1,5-2 раза меньше, чем у кремниевых, что соответствует меньшей мощности рассеивания в прямом направлении. (т.к. тратиться мощность на нагрев). В связи с этим, выпрямительные устройства низких напряжений изготавливаливают из Германия. Основные параметры выпрямительных диодов: 1)Средний и прямой ток, максимально допустимый средний и прямой ток, 2)Постоянное прямое падение напряжения, 3)Постоянное обратное напряжение, 4)Максимально допустимое обратное напряжение (превышение которого не допустимо), 5)Постоянный обратный ток.