Tehokas tasasuuntaajadiodien ominaisuudet. Pulssin tasasuuntaajan diodit. Tuotu pulssidiodien opas

Tasasuuntausdiodien päätarkoitus on jännitteen muuntaminen. Mutta tämä ei ole näiden puolijohdeelementtien ainoa sovellusalue. Ne asennetaan kytkentä- ja ohjauspiireihin, käytetään kaskadigeneraattoreissa jne. Aloittelevia radioamatööreita kiinnostaa oppia näiden puolijohdeelementtien rakenne ja toimintaperiaate. Aloitetaan yleisistä ominaisuuksista.

Laitteen ja suunnittelun ominaisuudet

Päärakenneelementti on puolijohde. Tämä on pii- tai germaniumkiteistä valmistettu kiekko, jossa on kaksi p- ja n-johtavuuden aluetta. Tämän suunnitteluominaisuuden vuoksi sitä kutsutaan tasomaiseksi.

Puolijohteen valmistuksessa kide käsitellään seuraavasti: p-tyypin pinnan saamiseksi se käsitellään sulalla fosforilla ja p-tyypin pintaa varten se käsitellään boorilla, indiumilla tai alumiinilla. Lämpökäsittelyn aikana näiden materiaalien ja kiteen diffuusio tapahtuu. Tämän seurauksena kahden eri sähkönjohtavuuden omaavan pinnan väliin muodostuu alue, jossa on p-n-liitos. Tällä tavalla saatu puolijohde asennetaan koteloon. Tämä suojaa kristallia ulkoisilta vaikutuksilta ja edistää lämmön haihtumista.

Nimitykset:

A – katodilähtö.
B – kristallipidike (hitsattu runkoon).
C – n-tyypin kide.
D – p-tyypin kristalli.
E – anodiliittimeen johtava johdin.
F – eriste.
G – runko.
H – anodilähtö.

Kuten jo mainittiin, kuten r-n perusasiat siirtymät pii- tai germaniumkiteillä. Ensimmäisiä käytetään paljon useammin, tämä johtuu siitä, että germaniumelementeissä käänteisvirrat ovat paljon korkeammat, mikä rajoittaa merkittävästi sallittua käänteisjännitettä (se ei ylitä 400 V). Piipuolijohteilla tämä ominaisuus voi olla jopa 1500 V.

Lisäksi germaniumelementeillä on paljon kapeampi käyttölämpötila-alue, se vaihtelee -60 °C:sta 85 °C:seen. Kun ylempi lämpötilakynnys ylittyy, käänteisvirta kasvaa jyrkästi, mikä vaikuttaa negatiivisesti laitteen tehokkuuteen. Piipuolijohteiden ylempi kynnys on noin 125°C - 150°C.

Teholuokitus

Elementtien teho määräytyy suurimman sallitun tasavirran mukaan. Tämän ominaisuuden mukaisesti on hyväksytty seuraava luokitus:

Luettelo tärkeimmistä ominaisuuksista

Alla on taulukko, joka kuvaa tasasuuntausdiodien pääparametrit. Nämä ominaisuudet löytyvät tietolomakkeesta ( tekninen kuvaus elementti). Yleensä useimmat radioamatöörit kääntyvät näihin tietoihin tapauksissa, joissa kaaviossa ilmoitettua elementtiä ei ole saatavilla, mikä edellyttää sopivan analogin löytämistä sille.

Huomaa, että useimmissa tapauksissa, jos sinun on löydettävä tietyn diodin analogi, taulukon viisi ensimmäistä parametria ovat melko riittäviä. Tässä tapauksessa on suositeltavaa ottaa huomioon elementin käyttölämpötila-alue ja taajuus.

Toimintaperiaate

Helpoin tapa selittää tasasuuntausdiodien toimintaperiaate on esimerkin avulla. Tätä varten simuloimme yksinkertaisen puoliaaltotasasuuntaajan piiriä (katso 1 kuvassa 6), jossa teho tulee lähteestä vaihtovirta jännitteellä U IN (kaavio 2) ja kulkee VD:n kautta kuormittamaan R.

Riisi. 6. Yksidiodisen tasasuuntaajan toimintaperiaate

Positiivisen puolijakson aikana diodi on auki-asennossa ja ohjaa virran sen läpi kuormaan. Kun negatiivisen puolijakson vuoro tulee, laite lukittuu eikä kuormaan syötetä virtaa. Toisin sanoen negatiivinen puoliaalto katkaistaan tavallaan (itse asiassa tämä ei ole täysin totta, koska tämän prosessin aikana on aina käänteinen virta, sen arvon määrää I arr. -ominaisuus).

Tämän seurauksena, kuten käyrästä (3) voidaan nähdä, lähdössä vastaanotamme pulsseja, jotka koostuvat positiivisista puolijaksoista, eli DC.. Tämä on tasasuuntaavien puolijohdeelementtien toimintaperiaate.

huomaa, että impulssijännite, tällaisen tasasuuntaajan lähtö soveltuu vain vähämeluisten kuormien syöttämiseen, esimerkki olisi Laturi taskulampun happoparistolle. Käytännössä tätä järjestelmää käyttävät vain kiinalaiset valmistajat alentaakseen tuotteidensa kustannuksia mahdollisimman paljon. Itse asiassa suunnittelun yksinkertaisuus on sen ainoa napa.

Yksidiodisen tasasuuntaajan haittoja ovat:

Matala hyötysuhde, koska negatiiviset puolijaksot katkaistaan, laitteen hyötysuhde ei ylitä 50%.
Lähtöjännite on noin puolet tulojännitteestä.
Korkea melutaso, joka ilmenee ominaisena huminana syöttöverkon taajuudella. Syynä on alennusmuuntajan epäsymmetrinen demagnetointi (itse asiassa, siksi tällaisissa piireissä on parempi käyttää vaimennuskondensaattoria, jolla on myös negatiiviset puolensa).

Huomaa, että näitä haittoja voidaan jonkin verran vähentää, tähän riittää, että tehdään yksinkertainen suodatin, joka perustuu suurikapasiteettiseen elektrolyyttiin (1 kuvassa 7).

Riisi. 7. Jopa yksinkertainen suodatin voi merkittävästi vähentää aaltoilua

Tällaisen suodattimen toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Elektrolyytti varautuu positiivisen puolijakson aikana ja purkautuu, kun negatiivinen puolijakso tapahtuu. Kapasitanssin on oltava riittävä ylläpitämään jännitettä kuorman yli. Tässä tapauksessa pulssit tasoittuvat, suunnilleen kaavion (2) mukaisesti.

Yllä oleva ratkaisu parantaa tilannetta jonkin verran, mutta ei paljoa, jos virtaa esimerkiksi aktiiviset tietokoneen kaiuttimet tällaisesta puoliaaltotasasuuntaajista, niihin kuuluu tyypillinen tausta. Ongelman korjaamiseksi tarvitaan radikaalimpi ratkaisu, nimittäin diodisilta. Katsotaanpa tämän piirin toimintaperiaatetta.

Diodisillan rakenne ja toimintaperiaate

Merkittävä ero tällaisen piirin välillä (puoliaaltopiiristä) on, että kuormaan syötetään jännite jokaisessa puolijaksossa. Piirikaavio puolijohteisten tasasuuntauselementtien kytkemiseksi on esitetty alla.

Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, piiri käyttää neljää puolijohde-tasasuuntaajaelementtiä, jotka on kytketty siten, että vain kaksi niistä toimii kunkin puolijakson aikana. Kuvataanpa yksityiskohtaisesti, kuinka prosessi tapahtuu:

Piiri vastaanottaa vaihtojännitteen Uin (2 kuvassa 8). Positiivisen puolijakson aikana muodostuu seuraava piiri: VD4 – R – VD2. Vastaavasti VD1 ja VD3 ovat lukitussa asennossa.
Kun negatiivisen puolijakson sekvenssi tapahtuu, johtuen siitä, että napaisuus muuttuu, muodostuu piiri: VD1 - R - VD3. Tällä hetkellä VD4 ja VD2 on lukittu.
Seuraavalla jaksolla sykli toistuu.

Kuten tuloksesta voidaan nähdä (kaavio 3), molemmat puolijaksot ovat mukana prosessissa ja riippumatta siitä, kuinka tulojännite muuttuu, se virtaa kuorman läpi yhteen suuntaan. Tätä tasasuuntaajan toimintaperiaatetta kutsutaan täysiaaltoiseksi. Sen edut ovat ilmeisiä, luettelemme ne:

Koska molemmat puolijaksot ovat mukana työssä, tehokkuus kasvaa merkittävästi (melkein kaksinkertainen).
Siltapiirin lähdön aaltoilu myös kaksinkertaistaa taajuuden (verrattuna puoliaaltoratkaisuun).
Kuten käyrästä (3) nähdään, laskujen taso pienenee pulssien välillä, joten suodattimen on paljon helpompi tasoittaa ne.
Jännite tasasuuntaajan lähdössä on suunnilleen sama kuin sisääntulossa.

Siltapiirin aiheuttamat häiriöt ovat merkityksettömiä, ja ne vähenevät vieläkin, kun käytetään suodattimen elektrolyyttikapasitanssia. Tämän ansiosta tätä ratkaisua voidaan käyttää lähes minkä tahansa virtalähteissä radioamatöörit, mukaan lukien ne, joissa käytetään herkkää elektroniikkaa.

Huomaa, että neljäää ei tarvitse käyttää ollenkaan, riittää, kun otat valmiin kokoonpanon muovikoteloon.

Tässä kotelossa on neljä nastaa, kaksi tuloa varten ja sama numero ulostuloa varten. Jalat, joihin AC-jännite on kytketty, on merkitty “~”-merkillä tai kirjaimilla “AC”. Ulostulossa positiivinen haara on merkitty symbolilla "+" ja negatiivinen haara on merkitty "-".

Päällä kaaviokuva Tällainen kokoonpano on yleensä merkitty timantiksi, jonka sisällä on graafinen näyttö diodista.

Kysymykseen siitä, onko parempi käyttää kokoonpanoa vai yksittäisiä diodeja, ei voida vastata yksiselitteisesti. Niiden välillä ei ole toiminnallisuudessa eroa. Mutta kokoonpano on kompaktimpi. Toisaalta, jos se epäonnistuu, vain täydellinen korvaaminen auttaa. Jos tässä tapauksessa käytetään yksittäisiä elementtejä, riittää viallisen tasasuuntausdiodin vaihtaminen.

Kaikki nämä komponentit eroavat tarkoituksesta, käytetyistä materiaaleista, p-n tyyppejä siirtymät, suunnittelu, teho ja muut ominaisuudet ja ominaisuudet. Tasasuuntaajia, pulssidiodeja, varikappeja, Schottky-diodeja, SCR:itä, LEDejä ja tyristoreita käytetään laajalti. Harkitse niiden pääasiaa tekniset tiedot ja yleiset ominaisuudet, vaikka jokaisella näiden puolijohdekomponenttien tyypillä on monia omia puhtaasti yksittäisiä parametreja.

Nämä ovat elektronisia laitteita, joissa on yksi p-n-liitos ja joilla on yksisuuntainen johtavuus ja jotka on suunniteltu muuttamaan vaihtojännite tasajännitteeksi. Tasasuunnatun jännitteen taajuus on yleensä enintään 20 kHz. Tasasuuntausdiodeihin kuuluvat myös Schottky-diodit.

Pienitehoisten tasasuuntausdiodien pääparametrit normaaleissa lämpötiloissa on annettu pöytä 1 keskitehoiset tasasuuntausdiodit sisään taulukko 2 ja suuritehoiset tasasuuntausdiodit sisään taulukko 3

Tasasuuntaajadiodit ovat eräänlaisia . Näillä virta-jännite-ominaiskäyrän käänteisellä haaralla olevilla laitteilla on samankaltainen lumivyöryominaisuus kuin zener-diodeissa. Lumivyöryn ominaisuuden olemassaolo mahdollistaa niiden käytön piirin suojaelementteinä ylijännitejännitteitä vastaan, myös suoraan tasasuuntaajapiireissä.

Jälkimmäisessä tapauksessa näihin diodeihin perustuvat tasasuuntaajat toimivat luotettavasti kytkentäylijännitteiden olosuhteissa, joita esiintyy induktiivisissa piireissä, kun virtalähde tai kuorma kytketään päälle ja pois. Lumivyörydiodien pääparametrit normaaleissa ympäristön lämpötiloissa on annettu

Useita kilovoltteja ylittävien jännitteiden tasasuuntaamiseen on kehitetty tasasuuntaajapylväitä, jotka ovat sarja tasasuuntaajadiodeja, jotka on kytketty sarjaan ja koottu yhdeksi rakenteeksi kahdella liittimellä. Näille laitteille on ominaista samat parametrit kuin tasasuuntaajadiodeille. Tasasuuntauskolonnien pääparametrit normaaleissa ympäristön lämpötiloissa on annettu alla

Tasasuuntaajien kokonaismittojen pienentämiseksi ja niiden asennuksen helpottamiseksi niitä valmistetaan tasasuuntaajan lohkot(kokoonpanot), joissa on kaksi, neljä tai useampia diodia, jotka ovat sähköisesti riippumattomia tai yhdistetty sillan muotoon ja koottu yhteen koteloon. Tasasuuntaajalohkojen ja kokoonpanojen pääparametrit normaalissa ympäristön lämpötilassa on annettu

Pulssidiodit Ne eroavat tasasuuntaajista lyhyen käänteisen palautumisajan tai suuren pulssivirran suhteen. Tämän ryhmän diodeja voidaan käyttää tasasuuntaajissa korkeataajuus esimerkiksi ilmaisimena tai modulaattoreina, muuntimina, pulssinmuotoilijoina, rajoittimina ja muina pulsilaitteina, katso viitetaulukot 7 Ja 8

Tunneli diodit suorittaa aktiivisten elementtien toimintoja (laitteet, jotka pystyvät vahvistamaan signaalitehoa) elektroniset piirit vahvistimet, generaattorit, kytkimet pääasiassa mikroaaltoalueilla. Tunnelidiodeissa on suuri nopeus, pieni kokonaismitat ja paino kestävät säteilyä, toimivat luotettavasti laajalla lämpötila-alueella, energiatehokkaita

Tunneli- ja käänteisdiodien pääparametrit normaaleissa ympäristön lämpötiloissa on annettu

- niiden toimintaperiaate perustuu p-n-liitoksen sähköiseen (lumivyöry- tai tunneli-) rikkoutumiseen, jonka aikana tapahtuu jyrkkä käänteisvirran nousu ja käänteinen jännite muuttuu hyvin vähän. Tätä ominaisuutta käytetään stabiloimaan jännitettä sähköpiireissä.Koska lumivyöryn rikkoutuminen on ominaista suuren kaistavälin omaavan puolijohteen pohjalta valmistetuille diodeille, zener-diodien lähtöaineena on pii. Lisäksi piillä on alhainen lämpövirta ja vakaat ominaisuudet laaja valikoima lämpötilat Zener-diodeissa toimimiseen käytetään käänteisen virran I-V-ominaiskäyrän litteää osaa, jonka sisällä käänteisvirran teräviin muutoksiin liittyy hyvin pieniä muutoksia käänteisjännitteessä.

Zener-diodien parametrit ja stabistorit pieni teho on annettu , zener diodit ja suuritehoiset zener diodit - in , tarkkuus zener diodit -

Jännitteenrajoittimien parametrit on annettu kohdassa

Varicaps hakuteos

Nämä ovat puolijohdediodeja, joissa on sähköisesti ohjattu sulkuliitoskapasitanssi. Kapasitanssin muutos saadaan aikaan muuttamalla käänteistä jännitettä. Kuten muidenkin diodien, varicapin kantaresistanssin tulee olla pieni. Samanaikaisesti läpilyöntijännitteen arvon lisäämiseksi liitoskohdan vieressä olevien peruskerrosten suuri resistiivisyys on toivottavaa. Tämän perusteella pohjan pääosa - alusta - on matalaresistanssi ja siirtymän vieressä oleva pohjakerros korkearesistanssi. Varicapsille on ominaista seuraavat pääparametrit. Varicap SB:n kokonaiskapasitanssi on kapasitanssi, joka sisältää sulkukapasitanssin ja kotelokapasitanssin, eli kapasitanssin mitattuna varicapin napojen välistä tietyllä (nimellis) käänteisjännitteellä.

Valodiodi on puolijohdelaite, joka muuntaa sähkövirran suoraan valosäteilyksi. Se koostuu yhdestä tai useammasta kiteestä, joka on sijoitettu koteloon, jossa on kontaktijohdot ja optinen järjestelmä (linssi), joka tuottaa valovirran. Kiteen emission aallonpituus (väri) riippuu

Nämä ovat samoja LEDejä, jotka lähettävät valoa vain IR-alueella

Tämä on yksinkertaisin puolijohdelaser, jonka suunnittelu perustuu tyypillinen p-n siirtyminen. Laserlaitteen toimintaperiaate perustuu siihen, että sen jälkeen elementtiin ruiskutetaan vapaita varauksenkuljettajia p-n vyöhyke- siirtymä, muodostuu populaation inversio.

Puolijohdejännitteen rajoitin on diodi, joka toimii virta-jännite-ominaiskäyrän käänteisessä haarassa lumivyöryn rikkoutuessa. Sitä käytetään suojaamaan ylijännitteeltä integroitujen ja hybridipiirien piireissä, radioelektronisissa elementeissä jne. Jännitteenrajoittimilla voit suojata erilaisten elektronisten komponenttien tulo- ja lähtöpiirejä lyhytaikaisten ylijännitteiden vaikutuksilta.

Hakemiston tiedot esitetään alkuperäisten PDF-tiedostojen muodossa, ja ne on latauksen helpottamiseksi jaettu kokoelmiin englannin aakkosten mukaisesti

Kotimaisten diodien hakuteos

Ohjekirja antaa yleistä tietoa kotimaisista puolijohdediodeista, nimittäin tasasuuntaajista, diodimatriiseista, zener-diodeista ja stabistoreista, varikapeista, säteilevistä ja ultrakorkeista puolijohdelaitteista. Se kertoo myös niiden luokittelusta ja symbolijärjestelmästä. Perinteiset graafiset merkinnät annetaan standardin GOST 2.730-73 mukaisesti ja parametrien termit ja kirjainmerkinnät GOST 25529-82:n mukaisesti. Jännitteenrajoittimien käytöstä ja diodien asennussäännöistä annetaan joitain tietoja. Liite sisältää mittapiirrokset koteloista ja aakkosnumeerisen indeksin navigointia varten.

Tämä tietokanta ei ole muuta kuin sähköinen hakuteos puolijohdelaitteet mukaan lukien sillat ja kokoonpanot sekä monet radiokomponentit.

Hakemisto sisältää yli 65 000 radioelementtiä. Siellä on tietoa kaikilta johtavilta valmistajilta joulukuusta 2016. Hakemisto sisältää seuraavat toiminnot:

Lajittelu useiden ominaisuuksien mukaan missä tahansa hakemiston järjestyksessä
suodatus lähes kaikille ominaisuuksille
hakemistotietojen muokkaaminen
radioelementin kotelon dokumentaation ja piirustuksen katselu
PDF-muodossa olevien tietolehtien viitekatselu

Hakutaulukot käyttävät seuraavaa: symboleja:

U kierros max.	-	diodin suurin sallittu jatkuva käänteinen jännite;
U rev.i.max.	-	diodin suurin sallittu pulssikäänteinen jännite;
I pr.max.	-	jakson suurin keskimääräinen myötävirta;
I pr.i.max.	-	suurin pulssi eteenpäinvirta per jakso;
I prg.	-	tasasuuntaajan diodi ylikuormitusvirta;
f max.	-	suurin sallittu diodin kytkentätaajuus;
f orja	-	diodikytkennän toimintataajuus;
U pr at I pr	-	diodin jatkuva myötäsuuntainen jännite virralla I pr;
minä arr.	-	jatkuva käänteinen diodivirta;
Tk.max.	-	diodin rungon suurin sallittu lämpötila.
Tp.max.	-	suurin sallittu diodiliitoksen lämpötila.

Puolijohdediodit Niitä kutsutaan yksiliitoksisiksi (yhdellä sähköliitoksella) sähkönmuuntolaitteiksi, joissa on kaksi ulkoista virtajohtoa. Sähköliitos voi olla elektroni-reikäliitos, metalli-puolijohdeliitos tai heteroliitos. Kuvassa on kaavamaisesti esitetty diodin laite, jossa elektronireikäliitos 1 erottuu r-m n-alue(2 ja 3) kanssa eri tyyppejä sähkönjohtavuus.

Kristalli 3 on varustettu ulkoisilla virtajohdoilla 4 ja sijoitettu metalli-, lasi-, keramiikka- tai muovikoteloon 5, joka suojaa puolijohdetta ulkoisilta vaikutuksilta (ilmakehän, mekaanisilta jne.). Tyypillisesti puolijohdediodeissa on epäsymmetriset elektronireikäliitokset. Puolijohteen yksi alue (jossa on suurempi epäpuhtauksien pitoisuus) toimii emitterina ja toinen (pienempi pitoisuus) toimii perustana. Kun ulkoinen jännite kytketään suoraan diodiin, vähemmistövarauksenkuljettajien ruiskutus tapahtuu pääasiassa emitterin voimakkaasti seostetulta alueelta pohjan kevyesti seostetulle alueelle.

Vastakkaiseen suuntaan kulkevien vähemmistökantoaaltojen määrä on huomattavasti pienempi kuin emitteristä tuleva injektio. Liitoksen lineaaristen mittojen ja ominaispituuden suhteesta riippuen erotetaan taso- ja pistediodit. Diodia pidetään tasomaisena, jos sen liitosalueen määrittävät lineaariset mitat ovat huomattavasti ominaispituutta suuremmat.

Diodien viitekirjan ominaispituus on pienempi kahdesta arvosta - pohjan paksuus ja vähemmistökantoaaltojen diffuusiopituus alustassa. Ne määrittävät diodien ominaisuudet ja ominaisuudet. Pistediodeihin kuuluvat diodit, joiden lineaarisen liitoksen mitat ovat ominaispituutta pienemmät. Siirtymällä rajapinnassa eri johtavuustyyppien omaavien alueiden välillä on virran tasasuuntauksen ominaisuudet (yksisuuntainen johtavuus); virta-jännite ominaisuuden epälineaarisuus; ilmiö, jossa varauksenkuljettaja tunneloituu potentiaaliesteen läpi sekä käänteisessä että eteenpäin poikkeamassa; puolijohdeatomien iskuionisaatioilmiö suhteellisen korkeilla siirtymäjännitteillä; estekapasitanssi jne. Näitä siirtymäominaisuuksia käytetään luomaan erilaisia tyyppejä puolijohdediodit.

Sen taajuusalueen mukaan, jolla diodit voivat toimia, ne jaetaan matalataajuisiin (LF) ja korkeataajuisiin (HF). LF-diodit jaetaan käyttötarkoituksensa mukaan tasasuuntaaja-, stabilointi-, pulssi- ja HF-diodeihin - ilmaisin-, sekoitus-, modulaarisiin, parametrisiin, kytkentäisiin jne. Joskus fysikaalisissa perusprosesseissa eroavat diodit jaetaan erityiseen ryhmään: tunneliin, lumivyörylento, valokuva -, LEDit jne.

Pääpuolijohdekiteen materiaalin perusteella erotetaan germanium-, pii-, galliumarsenidi- ja muut diodit. Puolijohdediodien osoittamiseen hakemistossa käytetään kuusi- ja seitsemännumeroista aakkosnumeerista koodia (esimerkiksi KD215A, 2DS523G).

Ensimmäinen elementti - kirjain (laajasti käytetyille laitteille) tai numero (erikoiskäyttölaitteessa käytetyille laitteille) - osoittaa materiaalin, johon laite on valmistettu: G tai 1 - germanium; K tai 2 - pii ja sen yhdisteet; A tai 3 - galliumyhdisteet (esimerkiksi galliumarsenidi); Ja tai 4 - indiumyhdisteet (esimerkiksi indiumfosfidi).

Toinen elementti on kirjain, joka osoittaa alaluokan tai laiteryhmän: D - tasasuuntaaja, pulssidiodit; C - pylväiden ja lohkojen oikaisu; B - varicaps; Ja - pulssitunnelidiodit; A - mikroaaltouunin diodit; C - zener-diodit.

Kolmas elementti - numero - määrittää yhden laitetta kuvaavista pääominaisuuksista (esimerkiksi sen tarkoituksen tai toimintaperiaatteen).

Neljäs, viides ja kuudes elementti ovat kolminumeroinen luku, joka osoittaa laitteen teknisen tyypin kehityksen sarjanumeron.

Seitsemäs elementti - kirjain - määrittää ehdollisesti luokituksen yhdellä tekniikalla valmistettujen laitteiden parametrien mukaan. Nimitysesimerkki: 2DS523G - joukko piipulssilaitteita erikoiskäyttöisille laitteille, joiden käänteisvastuksen asettumisaika on 150 - 500 ns; kehitysnumero 23, ryhmä G. Kehityslaitteet ennen vuotta 1973 hakuteoksissa. niissä on kolmen ja neljän elementin merkintäjärjestelmät.

Hakkuriteholähteisiin soveltuvat parhaiten diodit, joilla on optimoitu ominaiskapasitanssi ja käänteisen vastuksen palautumiseen tarvittava aika. Ensimmäiselle parametrille vaadittu indikaattori saavutetaan, kun pituus ja leveys p-n- siirtymä, tämä vaikuttaa vastaavasti sallittujen hajoamisvoimien vähenemiseen.

Pulssidiodin IV-ominaisuudet

Pulssityyppisen diodin sulkukapasitanssin arvo on useimmissa tapauksissa alle 1 pF. Vähemmistökantoaaltojen käyttöikä ei ylitä 4 ns. Diodeille tämän tyyppistä jolle on tunnusomaista kyky lähettää pulsseja, jotka kestävät enintään mikrosekuntia virroilla, joilla on laaja amplitudi. Perinteiset diodit joko eivät toimi ollenkaan UPS:n kanssa tai ne ylikuumenevat voimakkaasti ja heikentävät jyrkästi parametrejaan, joten tarvitaan erityisiä korkeataajuisia elementtejä - ne ovat myös "nopeita diodeja". Alla on niiden päätyypit, nimet ja ominaisuudet, jotka riittävät radioamatööriharjoitteluun.

Tuotu pulssidiodien opas

Muut Schottky-diodit

Laitteen ja suunnittelun ominaisuudet

Nimitykset:

A – katodilähtö.
B – kristallipidike (hitsattu runkoon).
C – n-tyypin kide.
D – p-tyypin kristalli.
E – anodiliittimeen johtava johdin.
F – eriste.
G – runko.
H – anodilähtö.

Kuten jo mainittiin, perustana р-n risteys käytetään pii- tai germaniumkiteitä. Ensimmäisiä käytetään paljon useammin, tämä johtuu siitä, että germaniumelementeissä käänteisvirrat ovat paljon korkeammat, mikä rajoittaa merkittävästi sallittua käänteisjännitettä (se ei ylitä 400 V). Piipuolijohteilla tämä ominaisuus voi olla jopa 1500 V.

Teholuokitus

Elementtien teho määräytyy suurimman sallitun tasavirran mukaan. Tämän ominaisuuden mukaisesti on hyväksytty seuraava luokitus:

Luettelo tärkeimmistä ominaisuuksista

Alla on taulukko, joka kuvaa tasasuuntausdiodien pääparametrit. Nämä ominaisuudet voidaan saada tietolomakkeesta (elementin tekninen kuvaus). Yleensä useimmat radioamatöörit kääntyvät näihin tietoihin tapauksissa, joissa kaaviossa ilmoitettua elementtiä ei ole saatavilla, mikä edellyttää sopivan analogin löytämistä sille.

Toimintaperiaate

Helpoin tapa selittää tasasuuntausdiodien toimintaperiaate on esimerkin avulla. Tätä varten simuloidaan yksinkertaisen puoliaaltotasasuuntaajan piiriä (katso 1 kuvassa 6), jossa teho tulee vaihtovirtalähteestä jännitteellä U IN (kaavio 2) ja kulkee VD:n kautta kuormaan R.

Riisi. 6. Yksidiodisen tasasuuntaajan toimintaperiaate

Tämän seurauksena, kuten käyrästä (3) voidaan nähdä, lähdössä vastaanotamme pulsseja, jotka koostuvat positiivisista puolijaksoista, eli tasavirrasta. Tämä on tasasuuntaavien puolijohdeelementtien toimintaperiaate.

Huomaa, että pulssijännite tällaisen tasasuuntaajan lähdössä soveltuu vain vähämeluisten kuormien syöttämiseen, esimerkkinä olisi taskulampun happoakun laturi. Käytännössä tätä järjestelmää käyttävät vain kiinalaiset valmistajat alentaakseen tuotteidensa kustannuksia mahdollisimman paljon. Itse asiassa suunnittelun yksinkertaisuus on sen ainoa napa.

Yksidiodisen tasasuuntaajan haittoja ovat:

Matala hyötysuhde, koska negatiiviset puolijaksot katkaistaan, laitteen hyötysuhde ei ylitä 50%.
Lähtöjännite on noin puolet tulojännitteestä.
Korkea melutaso, joka ilmenee ominaisena huminana syöttöverkon taajuudella. Syynä on alennusmuuntajan epäsymmetrinen demagnetointi (itse asiassa, siksi tällaisissa piireissä on parempi käyttää vaimennuskondensaattoria, jolla on myös negatiiviset puolensa).

Huomaa, että näitä haittoja voidaan jonkin verran vähentää, tähän riittää, että tehdään yksinkertainen suodatin, joka perustuu suurikapasiteettiseen elektrolyyttiin (1 kuvassa 7).

Riisi. 7. Jopa yksinkertainen suodatin voi merkittävästi vähentää aaltoilua

Diodisillan rakenne ja toimintaperiaate

Piiri vastaanottaa vaihtojännitteen Uin (2 kuvassa 8). Positiivisen puolijakson aikana muodostuu seuraava piiri: VD4 – R – VD2. Vastaavasti VD1 ja VD3 ovat lukitussa asennossa.
Kun negatiivisen puolijakson sekvenssi tapahtuu, johtuen siitä, että napaisuus muuttuu, muodostuu piiri: VD1 - R - VD3. Tällä hetkellä VD4 ja VD2 on lukittu.
Seuraavalla jaksolla sykli toistuu.

Koska molemmat puolijaksot ovat mukana työssä, tehokkuus kasvaa merkittävästi (melkein kaksinkertainen).
Siltapiirin lähdön aaltoilu myös kaksinkertaistaa taajuuden (verrattuna puoliaaltoratkaisuun).
Kuten käyrästä (3) nähdään, laskujen taso pienenee pulssien välillä, joten suodattimen on paljon helpompi tasoittaa ne.
Jännite tasasuuntaajan lähdössä on suunnilleen sama kuin sisääntulossa.

Siltapiirin aiheuttamat häiriöt ovat merkityksettömiä, ja ne vähenevät vieläkin, kun käytetään suodattimen elektrolyyttikapasitanssia. Tämän ansiosta tätä ratkaisua voidaan käyttää virtalähteissä lähes kaikkiin radioamatöörimalleihin, myös herkkää elektroniikkaa käyttäviin.

Huomaa, että neljäää ei tarvitse käyttää ollenkaan, riittää, kun otat valmiin kokoonpanon muovikoteloon.

Kaaviokaaviossa tällainen kokoonpano on yleensä merkitty timantin muodossa, ja sen sisällä on graafinen näyttö diodista.