მაკორექტირებელი დიოდები: მოწყობილობა, დიზაინის მახასიათებლები და ძირითადი მახასიათებლები. დიოდების საცნობარო წიგნი მცირე ზომის გამსწორებელი დიოდები

09.10.2023

ყველა ეს კომპონენტი განსხვავდება დანიშნულებით, გამოყენებული მასალებით, p-n კვანძების ტიპებით, დიზაინით, სიმძლავრით და სხვა მახასიათებლებითა და მახასიათებლებით. ფართოდ გამოიყენება რექტიფიკატორი, პულსის დიოდები, ვარიკაპები, შოთკის დიოდები, SCR, LED-ები და ტირისტორები. მოდით განვიხილოთ მათი ძირითადი ტექნიკური მახასიათებლები და ზოგადი თვისებები, თუმცა ამ ნახევარგამტარული კომპონენტების თითოეულ ტიპს აქვს მრავალი საკუთარი წმინდა ინდივიდუალური პარამეტრი.

ეს არის ელექტრონული მოწყობილობები ერთი p-n შეერთებით, რომლებსაც აქვთ ცალმხრივი გამტარობა და შექმნილია ალტერნატიული ძაბვის პირდაპირ ძაბვაზე გადაქცევისთვის. გამოსწორებული ძაბვის სიხშირე ჩვეულებრივ არაუმეტეს 20 kHz-ია. Rectifier დიოდები ასევე მოიცავს Schottky დიოდებს.

მოცემულია დაბალი სიმძლავრის გამომსწორებელი დიოდების ძირითადი პარამეტრები ნორმალურ ტემპერატურაზე ცხრილი 1საშუალო სიმძლავრის გამსწორებელი დიოდები შიგნით მაგიდა 2და მაღალი სიმძლავრის გამსწორებელი დიოდები ცხრილი 3

გამასწორებელი დიოდების ტიპია . ამ მოწყობილობებს დენის ძაბვის მახასიათებლის საპირისპირო განშტოებაზე აქვთ ზვავის მახასიათებელი ზენერის დიოდების მსგავსი. ზვავის მახასიათებლის არსებობა საშუალებას აძლევს მათ გამოიყენონ როგორც მიკროსქემის დამცავი ელემენტები დენის ძაბვისგან, მათ შორის უშუალოდ გამომსწორებელ სქემებში.

ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ამ დიოდებზე დაფუძნებული გამსწორებლები საიმედოდ მოქმედებენ გადართვის ზეძაბვის პირობებში, რაც ხდება ინდუქციურ სქემებში, როდესაც ელექტრომომარაგება ან დატვირთვა ჩართულია და გამორთულია. მოყვანილია ზვავის დიოდების ძირითადი პარამეტრები გარემოს ნორმალურ ტემპერატურაზე

რამდენიმე კილოვოლტზე მეტი ძაბვის გასასწორებლად, შემუშავებულია გამსწორებელი სვეტები, რომლებიც წარმოადგენს სერიულად დაკავშირებული და ორი ტერმინალით ერთ კონსტრუქციაში აწყობილი გამსწორებელი დიოდების ერთობლიობას. ეს მოწყობილობები ხასიათდება იგივე პარამეტრებით, როგორც გამომსწორებელი დიოდები. მოყვანილია გასწორების სვეტების ძირითადი პარამეტრები გარემოს ნორმალურ ტემპერატურაზე

გამომსწორებლების საერთო ზომების შესამცირებლად და მათი მონტაჟის გასაადვილებლად, ისინი მზადდება გამსწორებელი ბლოკები(შეკრება) ორი, ოთხი ან მეტი დიოდის მქონე, ელექტრული დამოუკიდებელი ან დაკავშირებული ხიდის სახით და აწყობილი ერთ კორპუსში. მოყვანილია გამსწორებელი ბლოკების და შეკრებების ძირითადი პარამეტრები გარემოს ნორმალურ ტემპერატურაზე

პულსური დიოდებიისინი განსხვავდებიან მაკორექტირებლებისგან მათი მოკლე საპირისპირო აღდგენის დროით ან დიდი პულსის დენით. ამ ჯგუფის დიოდების გამოყენება შესაძლებელია მაღალი სიხშირის გამომსწორებლებში, მაგალითად, როგორც დეტექტორი ან მოდულატორი, გადამყვანი, პულსის ფორმირებადი, შემზღუდველი და სხვა პულსური მოწყობილობები, იხილეთ საცნობარო ცხრილები 7 და 8

გვირაბის დიოდებიშეასრულოს გამაძლიერებლების, გენერატორების, კონცენტრატორების ელექტრონული სქემების აქტიური ელემენტების (მოწყობილობები, რომლებსაც შეუძლიათ დენის სიგნალის გამაძლიერებელი) ფუნქციები, ძირითადად მიკროტალღურ დიაპაზონში. გვირაბის დიოდებს აქვთ მაღალი სამუშაო სიჩქარე, მცირე საერთო ზომები და წონა, მდგრადია რადიაციის მიმართ, საიმედოდ მუშაობენ ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში და ენერგოეფექტურია.

მოყვანილია გვირაბის და საპირისპირო დიოდების ძირითადი პარამეტრები გარემოს ნორმალურ ტემპერატურაზე

- მათი მოქმედების პრინციპი ემყარება p-n შეერთების ელექტრულ (ზვავის ან გვირაბის) ავარიას, რომლის დროსაც ხდება საპირისპირო დენის მკვეთრი ზრდა, ხოლო საპირისპირო ძაბვა ძალიან ცოტა იცვლება. ეს თვისება გამოიყენება ელექტრულ სქემებში ძაბვის სტაბილიზაციისთვის.იმის გამო, რომ ზვავის ავარია დამახასიათებელია დიოდებისთვის, რომლებიც დამზადებულია ნახევარგამტარის ბაზაზე დიდი ზოლიანი უფსკრულით, ზენერის დიოდების საწყისი მასალაა სილიციუმი. გარდა ამისა, სილიკონს აქვს დაბალი თერმული დენი და სტაბილური მახასიათებლები ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში. ზენერის დიოდებში მუშაობისთვის გამოიყენება უკუ დენის მახასიათებლის I-V ბრტყელი მონაკვეთი, რომლის ფარგლებშიც უკუ დენის მკვეთრ ცვლილებებს თან ახლავს უკუ ძაბვის ძალიან მცირე ცვლილებები.

ზენერის დიოდების პარამეტრები და სტაბისტორებიდაბალი სიმძლავრე მოცემულია ზენერის დიოდებში და მაღალი სიმძლავრის ზენერის დიოდებში - ზენერის ზუსტი დიოდებში -

ძაბვის შემზღუდველების პარამეტრები მოცემულია

Varicaps საცნობარო წიგნი

ეს არის ნახევარგამტარული დიოდები ელექტრული კონტროლირებადი ბარიერის შეერთების ტევადობით. ტევადობის ცვლილება მიიღწევა საპირისპირო ძაბვის შეცვლით. როგორც სხვა დიოდების შემთხვევაში, ვარიკაპის ბაზის წინააღმდეგობა მცირე უნდა იყოს. ამავდროულად, ავარიული ძაბვის მნიშვნელობის გასაზრდელად, სასურველია შეერთების მიმდებარე ბაზის ფენების მაღალი წინაღობა. აქედან გამომდინარე, ბაზის ძირითადი ნაწილი - სუბსტრატი - არის დაბალი წინააღმდეგობის, ხოლო გადასვლის მიმდებარე ბაზის ფენა არის მაღალი წინააღმდეგობის. Varicaps ხასიათდება შემდეგი ძირითადი პარამეტრებით. varicap SB-ის მთლიანი ტევადობა არის ტევადობა, რომელიც მოიცავს ბარიერულ ტევადობას და კორპუსის ტევადობას, ანუ ტევადობას, რომელიც იზომება ვარიკაპის ტერმინალებს შორის მოცემულ (ნომინალურ) საპირისპირო ძაბვაზე.

სინათლის დიოდიარის ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ელექტრო დენს პირდაპირ სინათლის გამოსხივებად. იგი შედგება ერთი ან მეტი კრისტალისგან, რომლებიც მოთავსებულია კორპუსში კონტაქტური მილებით და ოპტიკური სისტემისგან (ლინზა), რომელიც წარმოქმნის სინათლის ნაკადს. ბროლის ემისიის ტალღის სიგრძე (ფერი) დამოკიდებულია

ეს არის იგივე LED-ები, რომლებიც ასხივებენ შუქს მხოლოდ IR დიაპაზონში

ეს არის უმარტივესი ნახევარგამტარული ლაზერი, რომლის საფუძველია სტანდარტული p-n შეერთება. ლაზერული მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ p-n შეერთების ზონაში ელემენტში თავისუფალი მუხტის მატარებლების შეყვანის შემდეგ იქმნება პოპულაციის ინვერსია.

ნახევარგამტარული ძაბვის შემზღუდველი არის დიოდი, რომელიც მუშაობს დენის ძაბვის მახასიათებლის საპირისპირო განშტოებაზე ზვავის რღვევით. იგი გამოიყენება ჭარბი ძაბვისგან დამცავი მიზნებისათვის ინტეგრირებული და ჰიბრიდული სქემების, რადიოელექტრონული ელემენტების და ა.შ. ძაბვის შემზღუდველების გამოყენებით, შეგიძლიათ დაიცვათ სხვადასხვა ელექტრონული კომპონენტის შემავალი და გამომავალი სქემები მოკლევადიანი ძაბვის ზემოქმედებისგან.

დირექტორიაში არსებული ინფორმაცია წარმოდგენილია ორიგინალური PDF ფაილების ფორმატში და ჩამოტვირთვის მარტივად დაყოფილია კოლექციებად ინგლისური ანბანის შესაბამისად.

საყოფაცხოვრებო დიოდების საცნობარო წიგნი

საცნობარო წიგნში მოცემულია ზოგადი ინფორმაცია საყოფაცხოვრებო ნახევარგამტარული დიოდების შესახებ, კერძოდ, გამასწორებლები, დიოდური მატრიცები, ზენერის დიოდები და სტაბისტორები, ვარიკაპები, რადიაციული და ულტრა მაღალი ძაბვის ნახევარგამტარული მოწყობილობები. ის ასევე მოგვითხრობს მათი კლასიფიკაციისა და სიმბოლოების სისტემის შესახებ. ჩვეულებრივი გრაფიკული აღნიშვნები მოცემულია GOST 2.730-73-ის შესაბამისად, ხოლო პარამეტრების ტერმინები და ასოები GOST 25529-82-ის შესაბამისად. მოცემულია გარკვეული ინფორმაცია ძაბვის შემზღუდველების გამოყენებისა და დიოდების დაყენების წესების შესახებ. დანართში მოცემულია კორპუსების განზომილებიანი ნახატები და ნავიგაციის ალფანუმერული ინდექსი.

ეს მონაცემთა ბაზა სხვა არაფერია, თუ არა ელექტრონული საცნობარო წიგნი ნახევარგამტარულ მოწყობილობებზე, ხიდებისა და შეკრებების ჩათვლით, ასევე მრავალი რადიო კომპონენტის შესახებ.

დირექტორია შეიცავს 65000-ზე მეტ რადიოელემენტს. არსებობს ინფორმაცია ყველა წამყვანი მწარმოებლისგან 2016 წლის დეკემბრისთვის. დირექტორია შეიცავს შემდეგ ფუნქციებს:

დახარისხება რამდენიმე მახასიათებლის მიხედვით დირექტორიაში ნებისმიერი თანმიმდევრობით
ფილტრაცია თითქმის ყველა მახასიათებლისთვის
დირექტორია მონაცემთა რედაქტირება
დოკუმენტაციის დათვალიერება და რადიო ელემენტის კორპუსის ნახაზი
მონაცემთა ფურცლების PDF ფორმატში მითითების ნახვა

შემდეგი კონვენციები გამოიყენება საცნობარო ცხრილებში:

U rev.max.	-	დიოდის მაქსიმალური დასაშვები მუდმივი საპირისპირო ძაბვა;
U rev.i.max.	-	დიოდის მაქსიმალური დასაშვები პულსის საპირისპირო ძაბვა;
მე პრ.მაქს.	-	მაქსიმალური საშუალო წინა დენი პერიოდისთვის;
მე პრ.ი.მაქს.	-	მაქსიმალური პულსის წინა დენი პერიოდზე;
მე პრგ.	-	მაკორექტირებელი დიოდის გადატვირთვის დენი;
f max.	-	დიოდის გადართვის მაქსიმალური დასაშვები სიხშირე;
ვ მონა	-	დიოდური გადართვის მუშაობის სიხშირე;
U pr at I pr	-	დიოდის მუდმივი წინა ძაბვა I pr დენზე;
მე ვარ.	-	მუდმივი საპირისპირო დიოდური დენი;
ტკ.მაქს.	-	დიოდის სხეულის მაქსიმალური დასაშვები ტემპერატურა.
ტპ.მაქს.	-	მაქსიმალური დასაშვები დიოდური შეერთების ტემპერატურა.

ნახევარგამტარული დიოდებიეწოდება ერთშეერთება (ერთი ელექტრული შეერთებით) ელექტროგადამყვან მოწყობილობებს ორი გარე დენის მილით. ელექტრული შეერთება შეიძლება იყოს ელექტრონის ხვრელის შეერთება, ლითონის ნახევარგამტარული კონტაქტი ან ჰეტეროკავშირი. ნახატზე სქემატურად არის ნაჩვენები დიოდის მოწყობილობა ელექტრონ-ხვრელის შეერთებით 1, რომელიც ჰყოფს p-m n-რეგიონებს (2 და 3) სხვადასხვა ტიპის ელექტრული გამტარობით.

კრისტალი 3 აღჭურვილია გარე დენის მილებით 4 და მოთავსებულია ლითონის, მინის, კერამიკის ან პლასტმასის კორპუსში 5, რომელიც იცავს ნახევარგამტარს გარე გავლენისგან (ატმოსფერული, მექანიკური და ა.შ.). როგორც წესი, ნახევარგამტარ დიოდებს აქვთ ასიმეტრიული ელექტრონ-ხვრელების შეერთებები. ნახევარგამტარის ერთი რეგიონი (მინარევების უფრო მაღალი კონცენტრაციით) ემსახურება როგორც ემიტერს, ხოლო მეორე (ქვედა კონცენტრაციით) - საფუძველს. როდესაც გარე ძაბვა უშუალოდ უკავშირდება დიოდს, უმცირესობის მუხტის მატარებლების ინექცია ძირითადად ხდება ემიტერის ძლიერად დოპირებული რეგიონიდან ბაზის მსუბუქად დოპირებული უბნიდან.

საპირისპირო მიმართულებით გამავალი უმცირესობის მატარებლების რაოდენობა მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე ინექცია ემიტერიდან. შეერთების ხაზოვანი ზომებისა და დამახასიათებელი სიგრძის თანაფარდობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ პლანტურ და წერტილოვან დიოდებს. დიოდი განიხილება პლანზე, თუ მისი ხაზოვანი ზომები, რომლებიც განსაზღვრავს შეერთების არეალს, მნიშვნელოვნად აღემატება დამახასიათებელ სიგრძეს.

დიოდების საცნობარო წიგნში დამახასიათებელი სიგრძე არის ორი მნიშვნელობიდან უფრო მცირე - ბაზის სისქე და ბაზაში უმცირესობის მატარებლების დიფუზიის სიგრძე. ისინი განსაზღვრავენ დიოდების თვისებებსა და მახასიათებლებს. წერტილოვანი დიოდები მოიცავს დიოდებს, რომელთა ხაზოვანი შეერთების ზომები უფრო მცირეა, ვიდრე დამახასიათებელი სიგრძე. სხვადასხვა ტიპის გამტარობის მქონე რეგიონებს შორის ინტერფეისზე გადასვლას აქვს დენის გასწორების თვისებები (ცალმხრივი გამტარობა); დენის ძაბვის მახასიათებლის არაწრფივობა; მუხტის მატარებლის გვირაბის ფენომენი პოტენციური ბარიერის მეშვეობით როგორც უკუ, ისე წინ მიკერძოების პირობებში; შედარებით მაღალი გარდამავალი ძაბვების დროს ნახევარგამტარული ატომების ზემოქმედების იონიზაციის ფენომენი; ბარიერის ტევადობა და ა.შ. ეს გარდამავალი თვისებები გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის ნახევარგამტარული დიოდების შესაქმნელად.

სიხშირის დიაპაზონიდან გამომდინარე, რომელშიც დიოდებს შეუძლიათ მუშაობა, ისინი იყოფა დაბალი სიხშირის (LF) და მაღალი სიხშირის (HF). მათი დანიშნულების მიხედვით, LF დიოდები იყოფა გამომსწორებელ, სტაბილიზირებელ, იმპულსურ და HF დიოდებად - დეტექტორად, შერევით, მოდულურ, პარამეტრულ, გადამრთველად და ა.შ. ზოგჯერ დიოდები, რომლებიც განსხვავდება ძირითადი ფიზიკური პროცესებით, იყოფა სპეციალურ ჯგუფად: გვირაბი, ზვავი-ფრენა, ფოტო -, LED-ები და ა.შ.

ძირითადი ნახევარგამტარული ბროლის მასალის მიხედვით განასხვავებენ გერმანიუმს, სილიციუმს, გალიუმის არსენიდს და სხვა დიოდებს. დირექტორიაში ნახევარგამტარული დიოდების დასანიშნად გამოიყენება ექვსნიშნა და შვიდნიშნა ალფაციფრული კოდი (მაგალითად, KD215A, 2DS523G).

პირველი ელემენტი - ასო (ფარდოდ გამოყენებული მოწყობილობებისთვის) ან რიცხვი (სპეციალური დანიშნულების მოწყობილობაში გამოყენებული მოწყობილობებისთვის) - მიუთითებს მასალაზე, რომელზეც მოწყობილობა მზადდება: G ან 1 - გერმანიუმი; K ან 2 - სილიციუმი და მისი ნაერთები; A ან 3 - გალიუმის ნაერთები (მაგალითად, გალიუმის არსენიდი); და ან 4 - ინდიუმის ნაერთები (მაგალითად, ინდიუმის ფოსფიდი).

მეორე ელემენტი არის ასო, რომელიც მიუთითებს მოწყობილობების ქვეკლასზე ან ჯგუფზე: D - გამსწორებელი, პულსის დიოდები; C - პოსტების და ბლოკების გასწორება; B - varicaps; და - პულსის გვირაბის დიოდები; A - მიკროტალღური დიოდები; C - ზენერის დიოდები.

მესამე ელემენტი - რიცხვი - განსაზღვრავს მოწყობილობის დამახასიათებელ ერთ-ერთ მთავარ მახასიათებელს (მაგალითად, მისი დანიშნულება ან მუშაობის პრინციპი).

მეოთხე, მეხუთე და მეექვსე ელემენტები არის სამნიშნა ნომერი, რომელიც მიუთითებს მოწყობილობის ტექნოლოგიური ტიპის განვითარების სერიულ ნომერზე.

მეშვიდე ელემენტი - ასო - პირობითად განსაზღვრავს კლასიფიკაციას ერთი ტექნოლოგიის გამოყენებით წარმოებული მოწყობილობების პარამეტრების მიხედვით. აღნიშვნის მაგალითი: 2DS523G - სილიკონის იმპულსური მოწყობილობების ნაკრები სპეციალური დანიშნულების მოწყობილობებისთვის, საპირისპირო წინააღმდეგობის დადგენის დროით 150-დან 500 ns-მდე; განვითარების ნომერი 23, ჯგუფი G. განვითარების მოწყობილობები 1973 წლამდე საცნობარო წიგნებში. აქვს სამი და ოთხი ელემენტის სანოტო სისტემები.

კვების წყაროების გადართვისთვის ყველაზე შესაფერისია დიოდები ოპტიმიზებული შინაგანი ტევადობით და საპირისპირო წინააღმდეგობის აღდგენისთვის საჭირო დროით. პირველი პარამეტრისთვის საჭირო ინდიკატორის მიღწევა ხდება მაშინ, როდესაც მცირდება p-n შეერთების სიგრძე და სიგანე, რაც შესაბამისად მოქმედებს დასაშვები გაფრქვევის სიმძლავრის შემცირებაზე.

იმპულსური დიოდის I-V მახასიათებლები

პულსის ტიპის დიოდის ბარიერის ტევადობის მნიშვნელობა უმეტეს შემთხვევაში 1 pF-ზე ნაკლებია. უმცირესობის მატარებლების სიცოცხლის ხანგრძლივობა არ აღემატება 4 ns. ამ ტიპის დიოდებს ახასიათებთ იმპულსების გადაცემის უნარი, რომელიც გრძელდება არაუმეტეს მიკროწამში ფართო ამპლიტუდის დენებისაგან. ჩვეულებრივი დიოდები ან საერთოდ არ მუშაობენ UPS-თან, ან ისინი ძალიან თბება და მკვეთრად უარესდება მათი პარამეტრები, ამიტომ საჭიროა სპეციალური მაღალი სიხშირის ელემენტები - ისინი ასევე "სწრაფი დიოდებია". ქვემოთ მოცემულია მათი ძირითადი ტიპები, სახელები და მახასიათებლები, რომლებიც საკმარისია სამოყვარულო რადიო პრაქტიკისთვის.

იმპორტირებული გზამკვლევი პულსური დიოდებისთვის

სხვა Schottky დიოდები

მაკორექტირებელი დიოდების მთავარი დანიშნულებაა ძაბვის კონვერტაცია. მაგრამ ეს არ არის ამ ნახევარგამტარული ელემენტების გამოყენების ერთადერთი სფერო. ისინი დამონტაჟებულია გადართვის და მართვის სქემებში, გამოიყენება კასკადის გენერატორებში და ა.შ. დამწყები რადიომოყვარულები დაინტერესდებიან იმის გაგებით, თუ როგორ არის სტრუქტურირებული ეს ნახევარგამტარული ელემენტები, ასევე მათი მუშაობის პრინციპი. დავიწყოთ ზოგადი მახასიათებლებით.

მოწყობილობის და დიზაინის მახასიათებლები

მთავარი სტრუქტურული ელემენტია ნახევარგამტარი. ეს არის სილიციუმის ან გერმანიუმის კრისტალის ვაფლი, რომელსაც აქვს p და n გამტარობის ორი რეგიონი. დიზაინის ამ მახასიათებლის გამო, მას უწოდებენ გეგმურს.

ნახევარგამტარის დამზადებისას კრისტალს ამუშავებენ შემდეგნაირად: p-ტიპის ზედაპირის მისაღებად მას ამუშავებენ გამდნარი ფოსფორით, ხოლო p ტიპის ზედაპირისთვის ბორით, ინდიუმით ან ალუმინით. სითბოს დამუშავების დროს ხდება ამ მასალების და ბროლის დიფუზია. შედეგად, რეგიონი p-n შეერთებით იქმნება ორ ზედაპირს შორის სხვადასხვა ელექტრული გამტარობით. ამ გზით მიღებული ნახევარგამტარი დამონტაჟებულია კორპუსში. ეს იცავს კრისტალს გარე გავლენისგან და ხელს უწყობს სითბოს გაფრქვევას.

აღნიშვნები:

A - კათოდური გამომავალი.
B – ბროლის დამჭერი (შედუღებული სხეულზე).
C – n ტიპის კრისტალი.
D – p ტიპის კრისტალი.
E - მავთული, რომელიც მიდის ანოდის ტერმინალში.
F - იზოლატორი.
G - სხეული.
H - ანოდის გამომავალი.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, p-n შეერთების საფუძვლად გამოიყენება სილიციუმის ან გერმანიუმის კრისტალები. პირველი გამოიყენება ბევრად უფრო ხშირად, ეს გამოწვეულია იმით, რომ გერმანიუმის ელემენტებში საპირისპირო დენები გაცილებით მაღალია, რაც მნიშვნელოვნად ზღუდავს დასაშვებ საპირისპირო ძაბვას (ის არ აღემატება 400 ვ-ს). ხოლო სილიკონის ნახევარგამტარებისთვის ეს მახასიათებელი შეიძლება მიაღწიოს 1500 ვ-მდე.

გარდა ამისა, გერმანიუმის ელემენტებს აქვთ გაცილებით ვიწრო სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი, ის მერყეობს -60°C-დან 85°C-მდე. ზედა ტემპერატურული ზღვრის გადალახვისას, საპირისპირო დენი მკვეთრად იზრდება, რაც უარყოფითად აისახება მოწყობილობის ეფექტურობაზე. სილიკონის ნახევარგამტარებისთვის, ზედა ზღვარი არის დაახლოებით 125°C-150°C.

სიმძლავრის კლასიფიკაცია

ელემენტების სიმძლავრე განისაზღვრება მაქსიმალური დასაშვები პირდაპირი დენით. ამ მახასიათებლის შესაბამისად, მიღებულია შემდეგი კლასიფიკაცია:

ძირითადი მახასიათებლების ჩამონათვალი

ქვემოთ მოცემულია ცხრილი, რომელიც აღწერს მაკორექტირებელი დიოდების ძირითად პარამეტრებს. ამ მახასიათებლების მიღება შესაძლებელია მონაცემთა ცხრილიდან (ელემენტის ტექნიკური აღწერა). როგორც წესი, რადიომოყვარულთა უმეტესობა მიმართავს ამ ინფორმაციას იმ შემთხვევებში, როდესაც დიაგრამაში მითითებული ელემენტი არ არის ხელმისაწვდომი, რაც მოითხოვს მისთვის შესაფერისი ანალოგის პოვნას.

გაითვალისწინეთ, რომ უმეტეს შემთხვევაში, თუ გჭირდებათ კონკრეტული დიოდის ანალოგის პოვნა, ცხრილიდან პირველი ხუთი პარამეტრი საკმაოდ საკმარისი იქნება. ამ შემთხვევაში, მიზანშეწონილია გავითვალისწინოთ ელემენტის სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი და სიხშირე.

მოქმედების პრინციპი

გამსწორებელი დიოდების მოქმედების პრინციპის ასახსნელად უმარტივესი გზაა მაგალითით. ამისათვის ჩვენ ვაკეთებთ მარტივი ნახევრადტალღოვანი გამსწორებლის წრედის სიმულაციას (იხ. 1 ნახ. 6-ზე), რომელშიც სიმძლავრე მოდის ალტერნატიული დენის წყაროდან ძაბვით U IN (გრაფიკი 2) და გადადის VD-ით R დატვირთვამდე.

ბრინჯი. 6. ერთდიოდიანი რექტიფიკატორის მუშაობის პრინციპი

დადებითი ნახევრად ციკლის დროს დიოდი ღია მდგომარეობაშია და მასში დენი გადადის დატვირთვამდე. როდესაც უარყოფითი ნახევარციკლის მორიგეობა მოდის, მოწყობილობა იკეტება და დატვირთვას ელექტროენერგია არ მიეწოდება. ანუ ხდება ნეგატიური ნახევარტალღის ერთგვარი გათიშვა (სინამდვილეში ეს მთლად ასე არ არის, ვინაიდან ამ პროცესის დროს ყოველთვის არის საპირისპირო დენი, მისი მნიშვნელობა განისაზღვრება I arr. მახასიათებლით).

შედეგად, როგორც ჩანს გრაფიკიდან (3), გამოსავალზე ვიღებთ იმპულსებს, რომლებიც შედგება დადებითი ნახევარციკლებისგან, ანუ პირდაპირი დენისგან. ეს არის ნახევარგამტარული ელემენტების გასწორების პრინციპი.

გაითვალისწინეთ, რომ პულსის ძაბვა ასეთი გამსწორებლის გამოსავალზე არის შესაფერისი მხოლოდ დაბალი ხმაურის დატვირთვისთვის, მაგალითად, დამტენი იქნება ფანრის მჟავა ბატარეისთვის. პრაქტიკაში, ამ სქემას იყენებენ მხოლოდ ჩინელი მწარმოებლები, რათა მაქსიმალურად შემცირდეს მათი პროდუქციის ღირებულება. სინამდვილეში, დიზაინის სიმარტივე მისი ერთადერთი პოლუსია.

ერთდიოდიანი რექტიფიკატორის უარყოფითი მხარეები მოიცავს:

ეფექტურობის დაბალი დონე, ვინაიდან უარყოფითი ნახევარციკლები შეწყვეტილია, მოწყობილობის ეფექტურობა არ აღემატება 50%-ს.
გამომავალი ძაბვა შეყვანის დაახლოებით ნახევარია.
ხმაურის მაღალი დონე, რომელიც ვლინდება დამახასიათებელი გუგუნის სახით მიწოდების ქსელის სიხშირეზე. მისი მიზეზი არის საფეხურიანი ტრანსფორმატორის ასიმეტრიული დემაგნიტიზაცია (ფაქტობრივად, სწორედ ამიტომ, ასეთი სქემებისთვის უმჯობესია გამოვიყენოთ დამამშვიდებელი კონდენსატორი, რომელსაც ასევე აქვს თავისი უარყოფითი მხარეები).

გაითვალისწინეთ, რომ ეს ნაკლოვანებები შეიძლება გარკვეულწილად შემცირდეს; ამისათვის საკმარისია მარტივი ფილტრის დამზადება მაღალი სიმძლავრის ელექტროლიტის საფუძველზე (1 ნახ. 7-ზე).

ბრინჯი. 7. უბრალო ფილტრსაც კი შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ტალღები

ასეთი ფილტრის მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია. ელექტროლიტი დამუხტულია დადებითი ნახევარციკლის დროს და იხსნება, როდესაც ხდება უარყოფითი ნახევარციკლი. ტევადობა უნდა იყოს საკმარისი იმისათვის, რომ შეინარჩუნოს ძაბვა დატვირთვაზე. ამ შემთხვევაში, იმპულსები გარკვეულწილად გასწორდება, დაახლოებით ისე, როგორც ნაჩვენებია გრაფიკზე (2).

ზემოაღნიშნული გამოსავალი გარკვეულწილად გააუმჯობესებს სიტუაციას, მაგრამ არც ისე დიდად; თუ ჩართავთ, მაგალითად, კომპიუტერის აქტიურ დინამიკებს ასეთი ნახევრად ტალღის გამსწორებლისგან, მათში დამახასიათებელი ფონი გაისმის. პრობლემის მოსაგვარებლად, საჭირო იქნება უფრო რადიკალური გადაწყვეტა, კერძოდ, დიოდური ხიდი. მოდით შევხედოთ ამ მიკროსქემის მუშაობის პრინციპს.

დიოდური ხიდის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი

მნიშვნელოვანი განსხვავება ასეთ წრედს შორის (ნახევრად ტალღის წრედიდან) არის ის, რომ ძაბვა მიეწოდება დატვირთვას ყოველ ნახევარ ციკლში. ნახევარგამტარული გამოსწორების ელემენტების დამაკავშირებელი მიკროსქემის სქემა ნაჩვენებია ქვემოთ.

როგორც ზემოაღნიშნული ნახატიდან ჩანს, წრეში გამოიყენება ოთხი ნახევარგამტარული გამოსწორების ელემენტი, რომლებიც დაკავშირებულია ისე, რომ მათგან მხოლოდ ორი მუშაობს ყოველ ნახევარ ციკლში. მოდით დეტალურად აღვწეროთ, თუ როგორ ხდება პროცესი:

წრე იღებს ალტერნატიულ ძაბვას Uin (2 ნახ. 8-ზე). დადებითი ნახევარციკლის დროს ყალიბდება შემდეგი წრე: VD4 – R – VD2. შესაბამისად, VD1 და VD3 არიან ჩაკეტილ მდგომარეობაში.
როდესაც ხდება უარყოფითი ნახევარციკლის თანმიმდევრობა, იმის გამო, რომ იცვლება პოლარობა, იქმნება წრე: VD1 – R – VD3. ამ დროს VD4 და VD2 ჩაკეტილია.
მომდევნო პერიოდში ციკლი მეორდება.

როგორც შედეგიდან ჩანს (გრაფიკი 3), ორივე ნახევარციკლი ჩართულია პროცესში და როგორც არ უნდა შეიცვალოს შეყვანის ძაბვა, ის ტვირთის მეშვეობით ერთი მიმართულებით მიედინება. რექტფიკატორის მუშაობის ამ პრინციპს სრული ტალღა ეწოდება. მისი უპირატესობები აშკარაა, ჩვენ ჩამოვთვლით მათ:

ვინაიდან ორივე ნახევარციკლი ჩართულია მუშაობაში, ეფექტურობა მნიშვნელოვნად იზრდება (თითქმის ორჯერ).
ხიდის წრედის გამოსავალზე ტალღები ასევე აორმაგებს სიხშირეს (ნახევრად ტალღის ხსნართან შედარებით).
როგორც გრაფიკიდან (3) ჩანს, იმპულსებს შორის დაღმართების დონე მცირდება, ამიტომ ფილტრისთვის მათი გასწორება ბევრად უფრო ადვილი იქნება.
ძაბვა რექტფიკატორის გამომავალზე დაახლოებით იგივეა, რაც შესასვლელში.

ხიდის წრედიდან ჩარევა უმნიშვნელოა და კიდევ უფრო ნაკლები ხდება ფილტრის ელექტროლიტური ტევადობის გამოყენებისას. ამის წყალობით, ეს გამოსავალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრომომარაგებაში თითქმის ნებისმიერი სამოყვარულო რადიო დიზაინისთვის, მათ შორის, ვინც იყენებს მგრძნობიარე ელექტრონიკას.

გაითვალისწინეთ, რომ სულაც არ არის აუცილებელი ოთხი გამოსწორების ნახევარგამტარული ელემენტის გამოყენება, საკმარისია მზა ასამბლეის აღება პლასტმასის ყუთში.

ამ ქეისს აქვს ოთხი პინი, ორი შეყვანისთვის და იგივე რიცხვი გამოსასვლელისთვის. ფეხები, რომლებზეც დაკავშირებულია AC ძაბვა, აღინიშნება "~" ნიშნით ან ასოებით "AC". გამოსავალზე, დადებითი ფეხი აღინიშნება სიმბოლოთი "+", შესაბამისად, უარყოფითი ფეხი აღინიშნება "-".

სქემატურ დიაგრამაზე, ასეთი შეკრება ჩვეულებრივ აღინიშნება რომბის სახით, შიგნით მდებარე დიოდის გრაფიკული ჩვენებით.

კითხვაზე, უკეთესია თუ არა შეკრების ან ინდივიდუალური დიოდების გამოყენება, არ შეიძლება ცალსახა პასუხის გაცემა. მათ შორის არანაირი განსხვავება არ არის ფუნქციონალურობაში. მაგრამ ასამბლეა უფრო კომპაქტურია. მეორეს მხრივ, თუ ის ვერ მოხერხდა, მხოლოდ სრული ჩანაცვლება დაგეხმარებათ. თუ ამ შემთხვევაში გამოიყენება ცალკეული ელემენტები, საკმარისია ჩაანაცვლოს წარუმატებელი გამსწორებელი დიოდი.

მიუხედავად იმისა, რომ ყველა დიოდი არის გამომსწორებელი, ტერმინი ჩვეულებრივ გამოიყენება ელექტროენერგიის მიწოდების მოწყობილობებზე, რათა განასხვავოს ისინი მცირე სიგნალის სქემებისთვის გამოყენებული ელემენტებისგან. მაღალი სიმძლავრის რექტიფიკატორის დიოდი გამოიყენება AC დენის გასასწორებლად დაბალი მიწოდების სიხშირით 50 ჰც, როდესაც მაღალი სიმძლავრე გამოიყოფა დატვირთვის დროს.

დიოდის მახასიათებლები

დიოდის მთავარი ამოცანაა ალტერნატიული ძაბვის გადაქცევა პირდაპირ ძაბვაზეგამოსასწორებელ ხიდებში გამოყენების გზით. ეს საშუალებას აძლევს ელექტროენერგიას მიედინება მხოლოდ ერთი მიმართულებით, ინარჩუნებს ელექტრომომარაგებას.

რექტფიკატორის დიოდის მუშაობის პრინციპი არ არის რთული გასაგები. მისი ელემენტი შედგება სტრუქტურისგან, რომელსაც ეწოდება pn შეერთება. p ტიპის მხარეს ეწოდება ანოდი, ხოლო n ტიპის მხარეს - კათოდი. დენი გადადის ანოდიდან კათოდში, ხოლო საპირისპირო მიმართულებით დინება თითქმის მთლიანად შეფერხებულია. ამ ფენომენს გასწორება ეწოდება. ის გარდაქმნის ალტერნატიულ დენს ცალმხრივ დენად. ამ ტიპის მოწყობილობას შეუძლია გაუმკლავდეს უფრო მეტ ელექტროენერგიას, ვიდრე ჩვეულებრივი დიოდები, რის გამოც მათ უწოდებენ მაღალი სიმძლავრის. დიდი რაოდენობით დენის გატარების უნარი შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც მათი მთავარი მახასიათებელი.

დღეს ყველაზე ხშირად გამოიყენება სილიკონის დიოდები. გერმანიუმისგან დამზადებულ ელემენტებთან შედარებით, მათ უფრო დიდი კავშირის ზედაპირი აქვთ. იმის გამო, რომ გერმანიუმს აქვს დაბალი წინააღმდეგობა სითბოს მიმართ, ნახევარგამტარების უმეტესობა მზადდება სილიკონისგან. გერმანიუმისგან დამზადებულ მოწყობილობებს აქვთ მნიშვნელოვნად დაბალი დასაშვები საპირისპირო ძაბვა და შეერთების ტემპერატურა. ერთადერთი უპირატესობა, რაც გერმანიუმის დიოდს აქვს სილიკონთან შედარებით, არის ძაბვის უფრო დაბალი მნიშვნელობა, როდესაც მუშაობს წინ მიკერძოებულ მდგომარეობაში (VF (IO) = 0,3 ÷ 0,5 ვ გერმანიუმისთვის და 0,7 ÷ 1,4 ვ სილიკონისთვის).

გამოსწორების ტიპები და ტექნიკური პარამეტრები

დღესდღეობით არსებობს მრავალი სხვადასხვა სახის გასწორება. ისინი ჩვეულებრივ იყოფა შემდეგნაირად:

ყველაზე გავრცელებული ტიპებია 1 A, 1.5 A, 3 A, 5 A და 6 A. ასევე არსებობს სტანდარტული მოწყობილობები მაქსიმალური საშუალო გამოსწორებული დენით 400 A-მდე. წინა ძაბვა შეიძლება განსხვავდებოდეს 1.1 mV-დან 1.3 kV-მდე.

ხასიათდება შემდეგი დასაშვები ლიმიტებით:

მაღალი ხარისხის ელემენტის მაგალითია 2x30A ორმაგი მაღალი დენის გამსწორებელი დიოდი, რომელიც საუკეთესოდ შეეფერება საბაზო სადგურებს, შემდუღებელს, AC/DC კვების წყაროებს და სამრეწველო აპლიკაციებს.

განაცხადის ღირებულება

როგორც უმარტივესი ნახევარგამტარული კომპონენტი, ამ ტიპის დიოდს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი თანამედროვე ელექტრონულ სისტემებში. სხვადასხვა ელექტრონული და ელექტრული სქემები იყენებენ ამ კომპონენტს, როგორც მნიშვნელოვან მოწყობილობას საჭირო შედეგის მისაღწევად. გამსწორებელი ხიდების და დიოდების გამოყენების სფერო ფართოა. აქ არის რამდენიმე ასეთი მაგალითი:

ალტერნატიული დენის გადაქცევა პირდაპირ ძაბვაში;
ელექტრომომარაგებიდან სიგნალების იზოლაცია;
ძაბვის მითითება;
სიგნალის ზომის კონტროლი;
სიგნალების შერევა;
გამოვლენის სიგნალები;
განათების სისტემები;
ლაზერები.

დენის გამასწორებელი დიოდები დენის წყაროს მნიშვნელოვანი კომპონენტია. ისინი გამოიყენება კომპიუტერებსა და მანქანებში ენერგიის დასარეგულირებლად, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბატარეის დამტენებში და კომპიუტერის კვების წყაროებში.

გარდა ამისა, ისინი ხშირად გამოიყენება სხვა მიზნებისთვის (მაგალითად, რადიო მოდულაციის რადიო მიმღებების დეტექტორში). Schottky ბარიერის დიოდის ვარიანტი განსაკუთრებით ფასდება ციფრულ ელექტრონიკაში. ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი -40-დან +175 °C-მდე ამ მოწყობილობების გამოყენების საშუალებას იძლევა ნებისმიერ პირობებში.