ТОК ОБРАТНЫЙ — это… Что такое ТОК ОБРАТНЫЙ?
ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… … Справочник технического переводчика
обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse … Справочник технического переводчика
ОБРАТНЫЙ ТОК — электр. ток, возвращающийся к своему источнику. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.… … Технический железнодорожный словарь
обратный импульсный ток управления тиристора — Импульсный ток управления тиристора, соответствующий импульсному обратному напряжению управления тиристора. Обозначение Iу,обр,и IRGM [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN peak reverse gate current FR courant inverse de pointe de… … Справочник технического переводчика
обратный постоянный ток управления тиристора — Постоянный ток управления тиристора, соответствующий постоянному обратному напряжению управления тиристора. Обозначение Iу,обр IRG [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse gate continuous (direct) current FR courant inverse… … Справочник технического переводчика
обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base … Справочник технического переводчика
обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem … Справочник технического переводчика
Принцип работы диода. Вольт-амперная характеристика. Пробои p-n перехода
Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В первой части статьи мы с Вами разобрались, что такое полупроводник и как возникает в нем ток. Сегодня мы продолжим начатую тему и поговорим о принципе работы полупроводниковых диодов.
Диод – это полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, имеющий два вывода (анод и катод), и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов.
По своему функциональному назначению диоды подразделяются на выпрямительные, универсальные, импульсные, СВЧ-диоды, стабилитроны, варикапы, переключающие, туннельные диоды и т.д.
Теоретически мы знаем, что диод в одну сторону пропускает ток, а в другую нет. Но как, и каким образом он это делает, знают и понимают не многие.
Схематично диод можно представить в виде кристалла состоящего из двух полупроводников (областей). Одна область кристалла обладает проводимостью p-типа, а другая — проводимостью n-типа.
На рисунке дырки, преобладающие в области p-типа, условно изображены красными кружками, а электроны, преобладающие в области n-типа — синими. Эти две области являются электродами диода анодом и катодом:
Анод – положительный электрод
Катод – отрицательный электрод диода, в котором основными носителями заряда являются электроны.
На внешние поверхности областей нанесены контактные металлические слои, к которым припаяны проволочные выводы электродов диода. Такой прибор может находиться только в одном из двух состояний:
1. Открытое – когда он хорошо проводит ток;
2. Закрытое – когда он плохо проводит ток.
Прямое включение диода. Прямой ток.
Если к электродам диода подключить источник постоянного напряжения: на вывод анода «плюс» а на вывод катода «минус», то диод окажется в открытом состоянии и через него потечет ток, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения и свойств диода.
При такой полярности подключения электроны из области n-типа устремятся навстречу дыркам в область p-типа, а дырки из области p-типа двинутся навстречу электронам в область n-типа. На границе раздела областей, называемой электронно-дырочным или p-n переходом, они встретятся, где происходит их взаимное поглощение или рекомбинация.
Например. Oсновные носители заряда в области n-типа электроны, преодолевая p-n переход попадают в дырочную область p-типа, в которой они становятся неосновными. Ставшие неосновными, электроны будут поглощаться основными носителями в дырочной области – дырками. Таким же образом дырки, попадая в электронную область n-типа становятся неосновными носителями заряда в этой области, и будут также поглощаться основными носителями – электронами.
Контакт диода, соединенный с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения будет
Обратное включение диода. Обратный ток.
Поменяем полярность источника постоянного напряжения – диод окажется в закрытом состоянии.
В этом случае электроны в области n-типа станут перемещаться к положительному полюсу источника питания, отдаляясь от p-n
перехода, и дырки, в области p-типа, также будут отдаляться от p-n перехода, перемещаясь к отрицательному полюсу источника питания. В результате граница областей как бы расширится, отчего образуется зона обедненная дырками и электронами, которая будет оказывать току большое сопротивление.Но, так как в каждой из областей диода присутствуют неосновные носители заряда, то небольшой обмен электронами и дырками между областями происходить все же будет. Поэтому через диод будет протекать ток во много раз меньший, чем прямой, и такой ток называют обратным током диода (Iобр). Как правило, на практике, обратным током p-n перехода пренебрегают, и отсюда получается вывод, что p-n переход обладает только односторонней проводимостью.
Прямое и обратное напряжение диода.
Напряжение, при котором диод открывается и через него идет прямой ток называют прямым (Uпр), а напряжение обратной полярности, при котором диод закрывается и через него идет обратный ток называют
При прямом напряжении (Uпр) сопротивление диода не превышает и нескольких десятков Ом, зато при обратном напряжении (Uобр) сопротивление возрастает до нескольких десятков, сотен и даже тысяч килоом. В этом не трудно убедиться, если измерить обратное сопротивление диода омметром.
Сопротивление p-n перехода диода величина не постоянная и зависит от прямого напряжения (Uпр), которое подается на диод. Чем больше это напряжение, тем меньшее сопротивление оказывает p-n переход, тем больший прямой ток Iпр течет через диод. В закрытом состоянии на диоде падает практически все напряжение, следовательно, обратный ток, проходящий через него мал, а сопротивление p-n перехода велико.
Например. Если включить диод в цепь переменного тока, то он будет открываться при положительных полупериодах на аноде, свободно пропуская прямой ток (Iпр), и закрываться при отрицательных полупериодах на аноде, почти не пропуская ток противоположного направления – обратный ток (Iобр). Эти свойства диодов используют для преобразования переменного тока в постоянный, и такие диоды называют выпрямительными.
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.
Зависимость тока, проходящего через p-n переход, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольт-амперной характеристикой диода.
На графике ниже изображена такая кривая. По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока (Iпр), а в нижней части — обратного тока (Iобр).
По горизонтальной оси в правой части обозначены значения прямого напряжения Uпр, а в левой части – обратного напряжения (Uобр).
Вольт-амперная характеристика состоит как бы из двух ветвей: прямая ветвь, в правой верхней части, соответствует прямому (пропускному) току через диод, и
Прямая ветвь идет круто вверх, прижимаясь к вертикальной оси, и характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением прямого напряжения.
Обратная ветвь идет почти параллельно горизонтальной оси и характеризует медленный рост обратного тока. Чем круче к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. Наличие небольшого обратного тока является недостатком диодов. Из кривой вольт-амперной характеристики видно, что прямой ток диода (Iпр) в сотни раз больше обратного тока (Iобр).
При увеличении прямого напряжения через p-n переход ток вначале возрастает медленно, а затем начинается участок быстрого нарастания тока. Это объясняется тем, что германиевый диод открывается и начинает проводить ток при прямом напряжении 0,1 – 0,2В, а кремниевый при 0,5 – 0,6В.
Например. При прямом напряжении Uпр = 0,5В прямой ток Iпр равен 50mA (точка «а» на графике), а уже при напряжении Uпр = 1В ток возрастает до 150mA (точка «б» на графике).
Но такое увеличение тока приводит к нагреванию молекулы полупроводника. И если количество выделяемого тепла будет больше отводимого от кристалла естественным путем, либо с помощью специальных устройств охлаждения (радиаторы), то в молекуле проводника могут произойти необратимые изменения вплоть до разрушения кристаллической решетки. Поэтому прямой ток p-n перехода ограничивают на уровне, исключающем перегрев полупроводниковой структуры. Для этого используют ограничительный резистор, включенный последовательно с диодом.
У полупроводниковых диодов величина прямого напряжения Uпр при всех значениях рабочих токов не превышает:
для германиевых — 1В;
для кремниевых — 1,5В.
При увеличении обратного напряжения (Uобр), приложенного к p-n переходу, ток увеличивается незначительно, о чем говорит обратная ветвь вольтамперной характеристики.
Например. Возьмем диод с параметрами: Uобр max = 100В, Iобр max = 0,5 mA, где:
Uобр max – максимальное постоянное обратное напряжение, В;
Iобр max – максимальный обратный ток, мкА.
При постепенном увеличении обратного напряжения до значения 100В видно, как незначительно растет обратный ток (точка «в» на графике). Но при дальнейшем увеличении напряжения, свыше максимального, на которое рассчитан p-n переход диода, происходит резкое увеличение обратного тока (пунктирная линия), нагрев кристалла полупроводника и, как следствие, наступает пробой p-n перехода.
Пробои p-n перехода.
Пробоем p-n перехода называется явление резкого увеличения обратного тока при достижении обратным напряжением определенного критического значения. Различают электрический и тепловой пробои p-n перехода. В свою очередь, электрический пробой разделяется на туннельный и лавинный пробои.
Электрический пробой.
Электрический пробой возникает в результате воздействия сильного электрического поля в p-n переходе. Такой пробой является обратимый, то есть он не приводит к повреждению перехода, и при снижении обратного напряжения свойства диода сохраняются. Например. В таком режиме работают стабилитроны – диоды, предназначенные для стабилизации напряжения.
Туннельный пробой.
Туннельный пробой происходит в результате явления туннельного эффекта, который проявляется в том, что при сильной напряженности электрического поля, действующего в p-n переходе малой толщины, некоторые электроны проникают (просачиваются) через переход из области p-типа в область n-типа без изменения своей энергии. Тонкие p-n переходы возможны только при высокой концентрации примесей в молекуле полупроводника.
В зависимости от мощности и назначения диода толщина электронно-дырочного перехода может находиться в пределах от 100 нм (нанометров) до 1 мкм (микрометр).
Для туннельного пробоя характерен резкий рост обратного тока при незначительном обратном напряжении – обычно несколько вольт. На основе этого эффекта работают туннельные диоды.
Благодаря своим свойствам туннельные диоды используются в усилителях, генераторах синусоидальных релаксационных колебаний и переключающих устройствах на частотах до сотен и тысяч мегагерц.
Лавинный пробой.
Лавинный пробой заключается в том, что под действием сильного электрического поля неосновные носители зарядов под действием тепла в p-n переходе ускоряются на столько, что способны выбить из атома один из его валентных электронов и перебросить его в зону проводимости, образовав при этом пару электрон — дырка. Образовавшиеся носители зарядов тоже начнут разгоняться и сталкиваться с другими атомами, образуя следующие пары электрон – дырка. Процесс приобретает лавинообразный характер, что приводит к резкому увеличению обратного тока при практически неизменном напряжении.
Диоды, в которых используется эффект лавинного пробоя используются в мощных выпрямительных агрегатах, применяемых в металлургической и химической промышленности, железнодорожном транспорте и в других электротехнических изделиях, в которых может возникнуть обратное напряжение выше допустимого.
Тепловой пробой.
Тепловой пробой возникает в результате перегрева p-n перехода в момент протекания через него тока большого значения и при недостаточном теплоотводе, не обеспечивающем устойчивость теплового режима перехода.
При увеличении приложенного к p-n переходу обратного напряжения (Uобр) рассеиваемая мощность на переходе растет. Это приводит к увеличению температуры перехода и соседних с ним областей полупроводника, усиливаются колебания атомов кристалла, и ослабевает связь валентных электронов с ними. Возникает вероятность перехода электронов в зону проводимости и образования дополнительных пар электрон — дырка. При плохих условиях теплоотдачи от p-n перехода происходит лавинообразное нарастание температуры, что приводит к разрушению перехода.
На этом давайте закончим, а в следующей части рассмотрим устройство и работу выпрямительных диодов, диодного моста.
Удачи!
Источник:
1. Борисов В.Г — Юный радиолюбитель. 1985г.
2. Горюнов Н.Н. Носов Ю.Р — Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. 1968г.
ОБРАТНЫЙ ТОК — это… Что такое ОБРАТНЫЙ ТОК?
обратный ток — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN back current … Справочник технического переводчика
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m; Sperstrom, m rus. обратный ток, m pranc. contre courant, m; courant de retour, m; courant inverse, m … Automatikos terminų žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis chemija apibrėžtis Srovė, atsirandanti esant atgalinei įtampai. atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current rus. обратный ток … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m rus. обратный ток, m pranc. courant de retour, m; courant inverse, m … Fizikos terminų žodynas
обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… … Справочник технического переводчика
обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse … Справочник технического переводчика
обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base … Справочник технического переводчика
обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem … Справочник технического переводчика
Диод Шоттки | Характеристики, особенности и применение
Что такое диод Шоттки
Диод Шоттки относится к семейству диодов. Выглядит он почти также, как и его собратья, но есть небольшие отличия.
Простой диод выглядит на схемах вот так:
обозначение диода на схемеСтабилитрон уже обозначается, как диод с “кепочкой”
обозначение стабилитрона на схемеДиод Шоттки имеет две “кепочки”
обозначение диода шоттки на схемеЧтобы проще запомнить, можно добавить голову и ножки и представить себе человечка, танцующего ламбаду)
Обратное напряжение диода Шоттки
Итак, как вы помните, диод пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока до какого-то критического значения, называемым обратным напряжением диода.
Это значение можно найти в даташите
обратное напряжение диодаДля каждой марки диода оно разное
Если превысить это значение, то произойдет пробой, и диод выйдет из строя.
Падение напряжения на диоде Шоттки
Если же подать прямой ток на диод, то на диоде будет “оседать” напряжение. Это падение напряжения называется прямым падением напряжения на диоде. В даташитах обозначается как Vf , то есть Voltage drop.
прямое падение напряжения на диодеЕсли пропустить через такой диод прямой ток, то мощность, которая будет на нем рассеиваться, будет определяться формулой:
где
P – мощность, Вт
Vf – прямое падение напряжение на диоде, В
I – сила тока через диод, А
Поэтому, одним из главных преимуществ диода Шоттки является то, что его прямое падение напряжения намного меньше, чем у простого диода. Следовательно, он будет меньше рассеивать тепло, или простым языком, меньше нагреваться.
Давайте рассмотрим один из примеров. Возьмем диод 1N4007. Его прямое падение напряжения составляет 0,83 Вольт, что типично для простого полупроводникового диода.
падение напряжение на диоде в прямом включенииВ настоящий момент через него проходит сила тока, равная 0,5 А. Давайте рассчитаем его рассеиваемую мощность в данный момент. P=0,83 x 0,5 = 0,415 Вт.
Если рассмотреть этот случай через тепловизор, то можно увидеть, что его температура корпуса составила 54,4 градуса по Цельсию.
Теперь давайте проведем тот же самый эксперимент с диодом Шоттки 1N5817. Как вы видите, его прямое падение напряжения составило примерно 0,35 В.
падение напряжения на диоде Шоттки при прямом включенииПри прохождении силы тока через диод Шоттки в 0,5 А, мы получим рассеиваемую мощность P=0,5 x 0,35 = 0,175 Вт. При этом тепловизор нам покажет, что температура корпуса уже будет 38,2 градуса.
Следовательно, Шоттки намного эффективнее, чем простой полупроводниковый диод в плане пропускания через себя прямого тока, так как он обладает меньшим падением напряжения, а следовательно, меньше рассеивает тепло в окружающее пространство и меньше нагревается.
Прямое падение напряжения можно также посмотреть и в даташитах. Например, прямое падение напряжения на диоде Шоттки 1N5817 можно найти из графика зависимости прямого тока от падения напряжения на диоде Шоттки
график зависимости прямого тока от напряженияВ нашем случае если следовать графо-аналитическому способу, то мы как раз получаем значение 0,35 В
Диод Шоттки в ВЧ цепях
Также диоды Шоттки обладают быстрой скоростью переключения. Это значит, что мы можем использовать их в высокочастотных (ВЧ) цепях.
Итак, возьмем генератор частоты и выставим синус частотой в 60 Гц
Возьмем диод 1N4007 и диод Шоттки 1N5817. Подключим их по простой схеме однополупериодного выпрямителя
и будем снимать с них показания
Как вы видите, оба они прекрасно справляются со своей задачей по выпрямлению сигнала на частоте в 60 Гц.
Но что будет, если мы увеличим частоту до 300 кГц?
Ого! Диод Шоттки более-менее справляется со своей задачей, что нельзя сказать о простом диоде 1N4007. Простой диод не может справиться со своей задачей не пропускать обратный ток, поэтому на осциллограмме мы видим отрицательный выброс
Отсюда можно сделать вывод: диоды Шоттки рекомендуется использовать в ВЧ цепях.
Обратный ток утечки
Но раз уж диоды Шоттки такие крутые, то почему бы их не использовать везде? Почему мы до сих пор используем простые диоды?
Если мы подключим диод в обратном направлении, то он будет блокировать прохождение электрического тока. Это верно, но не совсем. Очень маленький ток все равно будет проходить через диод. В некоторых случаях это не принимают во внимание. Этот маленький ток называется обратным током утечки. На английский манер это звучит как reverse leakage current.
Он очень мал, но имеет место быть.
Проведем простой опыт. Возьмем лабораторный блок питания, выставим на нем 19 В и подадим это напряжение на диод в обратном направлении
Замеряем ток утечки
обратный ток утечки диодаКак вы видите, его значение составляет 0,1 мкА.
Давайте теперь повторим этот же самый опыт с диодом Шоттки
обратный ток утечки диода ШотткиОго, уже почти 20 мкА! Ну да, в некоторых случаях это сущие копейки и ими можно пренебречь. Но есть схемы, где все-таки недопустим такой незначительный ток. Например, в схемах пикового детектора
схема пик детектораВ этом случае эти 20 мкА будут весьма значительны.
Но есть также еще один камень преткновения. С увеличением температуры обратный ток утечки возрастает в разы!
зависимость обратного тока утечки от температуры корпуса диода ШотткиПоэтому, вы не можете использовать Шоттки везде в схемах.
Но и это еще не все. Обратное напряжение для диодов Шоттки в разы меньше, чем для простых выпрямительных диодов. Это можно также увидеть из даташита. Если для диода 1N4007 обратное напряжение составляет 1000 В
То для диода Шоттки 1N5817 это обратное напряжение уже будет составлять всего-то 20 В
Поэтому, если это напряжение превысит значение, которое описано в даташите, мы в итоге получим:
Применение диодов Шоттки
Диоды Шоттки находят достаточно широкое применение. Их можно найти везде, где требуется минимальное прямое падение напряжения, а также в цепях ВЧ. Чаще всего их можно увидеть в компьютерных блоках питания, а также в импульсных стабилизаторах напряжения.
Также эти диоды нашли применение в солнечных панелях, так как солнечные панели генерируют электрический ток только в светлое время суток. Чтобы в темное время суток не было обратного процесса потребления тока от аккумуляторов, в панели монтируют диоды Шоттки
Шоттки в солнечных панеляхВ компьютерной технике чаще всего можно увидеть два диода в одном корпусе
При написании данной статьи использовался материал с этого видео
Диод | Виды, характеристики, параметры диодов
Что такое диод
Полупроводниковый диод или просто диод представляет из себя радиоэлемент, который пропускает электрический ток только в одном направлении и блокирует его прохождение в другом направлении. По аналогии с гидравликой диод можно сравнить с обратным клапаном: устройством, которое пропускает жидкость только в одном направлении.
обратный клапан
Диод – это радиоэлемент с двумя выводами. Некоторые диоды выглядят почти также как и резисторы:
А некоторые выглядят чуточку по-другому:
Есть также и SMD исполнение диодов:
Выводы диода называются – анод и катод. Некоторые по ошибке называют их “плюс” и “минус”. Это неверно. Так говорить нельзя.
На схемах диод обозначается так
Он может пропускать электрический ток только от анода к катоду.
Из чего состоит диод
В нашем мире встречаются вещества, которые отлично проводят электрический ток. Сюда в основном можно отнести металлы, например, серебро, медь, алюминий, золото и так далее. Такие вещества называют проводниками. Есть вещества, которые ну очень плохо проводят электрический ток – фарфор, пластмассы, стекло и так далее. Их называют диэлектриками или изоляторами. Между проводниками и диэлектриками находятся полупроводники. Это в основном германий и кремний.
После того, как германий или кремний смешивают с мельчайшей долей мышьяка или индия, образуется полупроводник N-типа, если смешать с мышьяком; или полупроводник P-типа, если смешать с индием.
Теперь если эти два полупроводника P и N -типа приварить вместе, на их стыке образуется PN-переход. Это и есть строение диода. То есть диод состоит из PN-перехода.
строение диодаПолупроводник P-типа в диоде является анодом, а полупроводник N-типа – катодом.
Давайе вскроем советский диод Д226 и посмотрим, что у него внутри, сточив часть корпуса на наждачном круге.
диод Д226
Вот это и есть тот самый PN-переход
PN-переход диодаКак определить анод и катод диода
1) на некоторых диодах катод обозначают полоской, отличающейся от цвета корпуса
.jpg "PN-переход диода")
.jpg "PN-переход диода")
2) можно проверить диод с помощью мультиметра и узнать, где у него катод, а где анод. Заодно проверить его работоспособность. Этот способ железный ;-). Как проверить диод с помощью мультиметра можно узнать в этой статье.
Где находится анод, а где катод очень легко запомнить, если вспомнить воронку для наливания жидкостей в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на схему диода. Наливаем в воронку, и жидкость у нас очень хорошо бежит, а если ее перевернуть, то попробуй налей-ка через узкое горлышко воронки ;-).
Диод в цепи постоянного тока
Как мы уже говорили, диод пропускает электрический ток только в одном направлении. Для того, чтобы это показать, давайте соберем простую схему.
прямое включение диодаТак как наша лампа накаливания на 12 Вольт, следовательно, на блоке питания тоже выставляем значение в 12 В и собираем всю электрическую цепь по схеме выше. В результате, лампочка у нас прекрасно горит. Это говорит о том, что через диод проходит электрический ток. В этом случае говорят, что диод включен в прямом направлении.
диод в прямом включении
Давайте теперь поменяем выводы диода. В результате, схема примет такой вид.
обратное включение диода
Как вы видите, лампочка не горит, так как диод не пропускает электрический ток, то есть блокирует его прохождение, хотя источник питания и выдает свои честные 12 Вольт.
обратное включение диода
Какой вывод можно из этого сделать? Диод проводит постоянный ток только в одном направлении.
Диод в цепи переменного тока
Кто забыл, что такое переменный ток, читаем эту статью. Итак, для того, чтобы рассмотреть работу диода в цепи переменного тока, давайте составим схему. Здесь мы видим генератор частоты G, диод и два клеммника Х1 и Х2, с которых мы будем снимать сигнал с помощью осциллографа.
Мой генератор частоты выглядит вот так.
генератор частотОсциллограмму будем снимать с помощью цифрового осциллографа
Генератор выдает переменное синусоидальное напряжение.
синусоидальный сигнал
Что же будет после диода? Цепляемся к клеммам X1 и X2 и видим вот такую осциллограмму.
переменное напряжение после диода
Диод вырезал нижнюю часть синусоиды, оставив только верхнюю часть.
А что будет, если мы поменяем выводы диода? Схема примет такой вид.
переменый ток после диода
Что же получим на клеммах Х1 и Х2 ? Смотрим на осциллограмму.
переменный ток после диодаНичего себе! Диод срезал только положительную часть синусоиды!
Характеристики диода
Давайте рассмотрим характеристику диода КД411АМ. Ищем его характеристики в интернете, вбивая в поиск “даташит КД411АМ”
Для объяснения параметров диода, нам также потребуется его ВАХ
1) Обратное максимальное напряжение Uобр – это такое напряжение диода, которое он выдерживает при подключении в обратном направлении, при этом через него будет протекать ток Iобр – сила тока при обратном подключении диода. При превышении обратного напряжения в диоде возникает так называемый лавинный пробой, в результате этого резко возрастает ток, что может привести к полному тепловому разрушению диода. В нашем исследуемом диоде это напряжение равняется 700 Вольт.
2) Максимальный прямой ток Iпр – это максимальный ток, который может течь через диод в прямом направлении. В нашем случае это 2 Ампера.
3) Максимальная частота Fd , которую нельзя превышать. В нашем случае максимальная частота диода будет 30 кГц. Если частота будет больше, то наш диод будет работать неправильно.
Виды диодов
Стабилитроны
Стабилитроны представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение. Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся. В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь – прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ – обратное направление.
Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры – Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона – это напряжение стабилизации (Uст). Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон – это минимальный и максимальный ток (Imin, Imax). Измеряется в Амперах.
Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:
На схемах обозначаются вот так:
Светодиоды
Светодиоды – особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет – это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже.
Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (Imax) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.
Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево.
Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.
На схемах светодиоды обозначаются так:
Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления
Ну и осветительные светодиоды – это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах
Светодиод – это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:
Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи.
Тиристоры
Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода – управляющего электрода (УЭ). Основное применение тиристоров – это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр – Iос,ср. – среднее значение тока, которое должно протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор – (Uу), которое подается на управляющий электрод и при котором тиристор полностью открывается.
а вот так примерно выглядят силовые тиристоры, то есть тиристоры, которые работают с большой силой тока:
На схемах триодные тиристоры выглядят вот таким образом:
Существуют также разновидности тиристоров – динисторы и симисторы. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы – это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током.
Диодный мост и диодные сборки
Производители также несколько диодов заталкивают в один корпус и соединяют их между собой в определенной последовательности. Таким образом получаются диодные сборки. Диодные мосты – одна из разновидностей диодных сборок.
На схемах диодный мост обозначается вот так:
Существуют также и другие виды диодов, такие как варикапы, диод Ганна, диод Шоттки и тд. Для того, чтобы их всех описать, нам не хватит и вечности.
Очень интересное видео про диод
Похожие статьи по теме “диод”
Как работает стабилитрон
Диод Шоттки
Диодный мост
Как проверить диод и светодиод мультиметром
Как проверить тиристор
Схема для проверки тиристоров
обратный ток — это… Что такое обратный ток?
ОБРАТНЫЙ ТОК — электр. ток, возвращающийся к своему источнику. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.… … Технический железнодорожный словарь
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m; Sperstrom, m rus. обратный ток, m pranc. contre courant, m; courant de retour, m; courant inverse, m … Automatikos terminų žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis chemija apibrėžtis Srovė, atsirandanti esant atgalinei įtampai. atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current rus. обратный ток … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m rus. обратный ток, m pranc. courant de retour, m; courant inverse, m … Fizikos terminų žodynas
обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… … Справочник технического переводчика
обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse … Справочник технического переводчика
обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base … Справочник технического переводчика
обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem … Справочник технического переводчика
обратный ток — это… Что такое обратный ток?
ОБРАТНЫЙ ТОК — электр. ток, возвращающийся к своему источнику. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров.… … Технический железнодорожный словарь
обратный ток — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN back current … Справочник технического переводчика
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m; Sperstrom, m rus. обратный ток, m pranc. contre courant, m; courant de retour, m; courant inverse, m … Automatikos terminų žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis chemija apibrėžtis Srovė, atsirandanti esant atgalinei įtampai. atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current rus. обратный ток … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
обратный ток — atgalinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. back current; inverse current; reverse current vok. Gegenstrom, m; Rückstrom, m rus. обратный ток, m pranc. courant de retour, m; courant inverse, m … Fizikos terminų žodynas
обратный ток электрода электровакуумного прибора — обратный ток электрода Ток, протекающий от данного электрода, исключая катод, через междуэлектродное пространство электровакуумного прибора. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы обратный ток электрода … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектор-эмиттер — Ндп. начальный ток коллектора ток коллектора закрытого транзистора Ток в цепи коллектор эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение IКЭ Примечание При разомкнутом выводе базы IКЭО, ICEO; при коротко замкнутых выводах… … Справочник технического переводчика
обратный ток восстановления тиристора — Обратный ток тиристора, протекающий во время обратного восстановления. Обозначение Iвос,обр Irr [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN reverse recovery current FR courant de recouvrement inverse … Справочник технического переводчика
обратный ток базы — Ток в цепи вывода базы при заданных обратных напряжениях коллектор эмиттер и эмиттер база. Обозначение IБЕХ IBEX [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN base cut off current DE Basis Emitter Reststrom FR courant résiduel de la base … Справочник технического переводчика
обратный ток диода — Ток, протекающий через диод, обусловленный обратным напряжением. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы … Справочник технического переводчика
обратный ток коллектора — Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор база и разомкнутом выводе эмиттера. Обозначение IКБО ICBO [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector cut off current DE Kollektorreststrom (bei offenem … Справочник технического переводчика
Что такое вставное торможение или торможение обратным током — его применение
In Вставка или Торможение обратным током клеммы якоря или полярность питания отдельно возбужденного или параллельного двигателя при работе меняются местами. Следовательно, при подключении напряжение питания V и индуцированное напряжение E b , которое также называется обратной ЭДС, будут действовать в одном направлении.
Таким образом, во время включения эффективное напряжение на якоре будет (V + E b ), что почти вдвое превышает напряжение питания.Ток якоря меняется на противоположное, и создается высокий тормозной момент. Внешний токоограничивающий резистор включен последовательно с якорем для ограничения тока якоря до безопасного значения. Схема подключения электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением и его характеристики показаны на рисунке ниже.
Где,
- В — напряжение питания
- R b — внешнее сопротивление
- I a — ток якоря
- I f — ток возбуждения.
Аналогичным образом, схема подключения и характеристики последовательного двигателя в режиме вставки показаны на рисунке ниже.
Для торможения последовательного двигателя клеммы якоря или полевые клеммы меняются местами. Но и якорь, и полевые клеммы не перевернуты вместе. Переключение обоих выводов даст только нормальную работу.
На нулевой скорости тормозной момент не равен нулю. Когда двигатель используется для остановки нагрузки, двигатель должен быть отключен от источника питания на нулевой или близкой к ней скорости.Если двигатель не отключен от электросети, двигатель будет ускоряться в обратном направлении. Для отключения питания используются центробежные выключатели.
Метод торможения, известный как Вставка или торможение обратным током, является крайне недостаточным методом, потому что, помимо мощности, подаваемой нагрузкой, мощность, подаваемая источником, также теряется в сопротивлении.
Применение заглушек
Заглушка обычно используется для следующих целей, перечисленных ниже.
- В управляющих лифтах
- Прокатные станы
- Печатные машины
- Станки и др.
Основы электроники: что такое переменный ток?
- Программирование
- Электроника
- Компоненты
- Основы электроники: что такое переменный ток?
Дуг Лоу
Переменный ток жизненно важен в электронике по одной простой причине: электрический ток, к которому вы можете получить доступ, подключив цепь к розетке, оказывается переменным током.
Электрический ток, который непрерывно течет в одном направлении, называется постоянным током или DC . В цепи постоянного тока ток создается электронами, которые выстраиваются в одну линию и движутся в одном направлении.
В проводе постоянного тока электроны прыгают от атома к атому, двигаясь в одном направлении. Таким образом, данный электрон, который начинает свой путь на одном конце провода, в конечном итоге оказывается на другом конце провода.
В переменном токе электроны движутся не только в одном направлении.Вместо этого они какое-то время прыгают от атома к атому в одном направлении, а затем разворачиваются и прыгают от атома к атому в противоположном направлении. Время от времени электроны меняют направление. В переменном токе электроны не движутся равномерно вперед. Вместо этого они просто двигаются вперед и назад.
Когда электроны в переменном токе переключают направление, направление тока и напряжение в цепи меняются на противоположные. В государственных системах распределения электроэнергии в Соединенных Штатах (включая бытовой ток) напряжение меняется на противоположное 60 раз в секунду.В некоторых странах напряжение меняется 50 раз в секунду.
Скорость, с которой переменный ток меняет направление на противоположное, называется его частотой , выраженной в герцах. Таким образом, стандартный бытовой ток в США составляет 60 Гц.
В цепи переменного тока напряжение и, следовательно, ток всегда изменяются. Однако напряжение не меняет полярность мгновенно. Вместо этого напряжение постоянно увеличивается от нуля до тех пор, пока не достигнет максимального напряжения, которое называется пиковым напряжением .
Затем напряжение снова начинает уменьшаться до нуля. Затем напряжение меняет полярность и падает ниже нуля, снова достигая пикового напряжения, но с отрицательной полярностью. Когда он достигает пикового отрицательного напряжения, он снова начинает расти, пока не достигнет нуля. Затем цикл повторяется.
Колебательное изменение напряжения важно из-за основной взаимосвязи между магнитными полями и электрическими токами. Когда проводник (например, провод) движется через магнитное поле, магнитное поле индуцирует ток в проводе.Но если проводник неподвижен относительно магнитного поля, ток не индуцируется.
Для создания этого эффекта не требуется физическое движение. Если проводник остается в фиксированном положении, но затем напряженность магнитного поля увеличивается или уменьшается (то есть, если магнитное поле расширяется или сжимается), в проводнике индуцируется ток так же, как если бы магнитное поле было фиксированным, а проводник физически перемещался по полю.
Поскольку напряжение переменного тока всегда либо увеличивается, либо уменьшается при изменении полярности с положительной на отрицательную и обратно, магнитное поле, окружающее ток, всегда либо сжимается, либо расширяется.Итак, если вы поместите проводник в это расширяющееся и схлопывающееся магнитное поле, в проводнике будет индуцироваться переменный ток.
Это похоже на волшебство! При переменном токе ток в одном проводе может индуцировать ток в соседнем проводе, даже если между проводами нет физического контакта.
Суть в следующем: переменный ток можно использовать для создания изменяющегося магнитного поля, а изменяющиеся магнитные поля можно использовать для создания переменного тока.Эта взаимосвязь между переменным током и магнитными полями делает возможными три важных устройства:
Генератор: Устройство, вырабатывающее переменный ток от источника вращательного движения, такого как турбина, приводимая в действие проточной водой или паром, или ветряная мельница. Генераторы переменного тока работают, используя вращательное движение, чтобы вращать магнит, помещенный в катушку с проволокой. Когда магнит вращается, его магнитное поле движется, что индуцирует переменный ток в спиральном проводе.
Двигатель: Противоположность генератора переменного тока. Он преобразует переменный ток во вращательное движение. В своей простейшей форме двигатель — это просто генератор переменного тока, подключенный назад. Магнит установлен на валу, который может вращаться; магнит помещен в витки катушки с проволокой.
Когда на катушку подается переменный ток, возникающее и падающее магнитное поле, создаваемое током, заставляет магнит вращаться, что поворачивает вал.
Трансформатор: Состоит из двух катушек провода, расположенных в непосредственной близости.Если на одну из катушек подается переменный ток, сжимающееся и расширяющееся магнитное поле вызовет переменный ток в другой катушке.
| для предотвращения протекания обратного тока в цепь бустера | afin d’empêcher le courant inverse de circuitler dans le circuit Survolteur |
| Указанный полевой транзистор, кроме того, имеет низкий обратный ток IOFF. | Плюс, транзистор с защитным действием на изобретение, не имеющее аналогов в обратном IOFF. |
| импульсный регулятор с повышением / понижением напряжения и метод предотвращения обратного тока | Регулирующий левый / независимый регулятор напряжения и метод предотвращения обратных перестановок |
| Для предотвращения обратного тока линии питания первой комплементарной цепи (3, 4) снабжены диодами (7, 8). | Afin d’empêcher des courants invses, les lignes d’alimentation du premier circuit complementaire (3, 4) comportent des diodes (7, 8). |
| Предпочтительно, чтобы периодический обратный ток применялся в течение периода нанесения покрытия, чтобы обеспечить металлический слой без пустот в элементах с высоким соотношением сторон на подложке. | В качестве преференции, на аппликации и куранте перевернутого периода подвески для элемента металлического дивана без видимости в образе искусственного камня. |
| Первый диод (18) подключен параллельно переключателям MOSFET и имеет полярность, чтобы проводить обратный ток от нагрузки. | Предварительный диод (18) надежно параллелен между полевыми транзисторами и полевыми транзисторами и может иметь полярную полярность, обеспечивающую обратную полярность, заменяющую заряд. |
Что такое реверсивные записи? — Определение | Значение
Определение: Сторнирующая запись — это дополнительная запись в журнале, которая регистрируется в начале отчетного периода для отмены корректирующих записей предыдущего периода. Другими словами, эти записи аннулируют или отменяют корректирующие записи журнала, сделанные в конце предыдущего отчетного периода.
Что означает реверсивный въезд?
Цель записи сторнирующих проводок — очистить записи предоплаты и начисления за предыдущий период, чтобы операции в текущем периоде можно было записывать обычным образом.Поскольку GAAP и метод начисления требуют, чтобы доходы и расходы совпадали в тех периодах, в которых они происходят, записи в журнале начисления регистрируются в конце каждого периода.
Пример
Например, если коммунальные услуги за каждый месяц оплачиваются в начале следующего месяца, вы использовали бы коммунальные услуги по состоянию на 31 декабря, но вам не придется платить за них до следующего года. Принцип соответствия гласит, что мы должны признавать расходы по мере их возникновения и соотносить их с доходами, которые они помогают генерировать.В этом случае расходы на коммунальные услуги следует учитывать в декабре, даже если они не оплачены до января. Эти расходы начисляются путем списания коммунальных расходов и кредитования начисленного счета коммунальных услуг.
Когда счет фактически оплачивается в январе, бухгалтер должен помнить, что расходы уже были учтены в декабре. Текущая запись будет состоять в дебетовании счета расходов по начислению и дебетовании денежных средств.
Реверсирование записей в журнале позаботится об этом, поэтому бухгалтеру не придется делать эту странную запись.Реверсивный вход отменяет корректирующий вход, меняя его направление. Другими словами, 1 января бухгалтер фиксирует дебет к зачислению на расходный счет и дебет на счет начисления. Это отменяет корректировочную запись журнала за предыдущий период. Затем расходы могут быть зарегистрированы в обычном порядке путем дебетования расходов и зачисления денежных средств при оплате расходов в январе.
.