Читайте також:
|
ВАХ діода.
(ВАХ) – графік залежності струму через двополюсник від напруги на цьому двополюснику. Найчастіше розглядають ВАХ нелінійних елементів(Ступінь нелінійності визначається коефіцієнтом нелінійності оскільки для лінійних елементів ВАХ являє собою пряму лінію і не становить особливого інтересу.
Нелінійність ВАХ обумовлена тим, що опір НЕ залежить від прикладеної напруги (діоди, стабілітрони) або від струму (терморезистори). ВАХ нелінійних елементів описується рівняннями, ступеня яких вище за першу. Оскільки опір НЕ величина змінна, то миттєве значення струму в них не пропорційні миттєвим значенням напруги. (Стор.117 Методика)
Прямий та зворотний струм. Пряма та зворотна напруга.
Коли опір р - n переходу мало, через діод тече струм, званий прямим струмом. Чим більша площа р - n переходу та напруга джерела живлення, тим більший цей прямий струм. Якщо полюси елемента поміняти місцями, діод опиниться у закритому стані. Утворюється зона, збіднена електронами та дірками, вона чинить струм дуже великий опір. Однак у цій зоні невеликий обмін носіями струму між областями діода все ж таки відбуватиметься. Тому через діод піде струм, але набагато менший, ніж прямий. Цей струм називають зворотним струмом діода. Якщо діод включити в ланцюг з змінним струмом, він відкриватиметься при позитивних напівперіодах на аноді, вільно пропускаючи струм одного напрямку - прямий струм Iпр., і закриватися при негативних напівперіодах на аноді, майже не пропускаючи струм протилежного напрямку - зворотний струм Iобр. Напруга, при якому діод відкривається і через нього йде прямий струм, називають прямим(Uпр.), а напруга зворотної полярності, при якому діод закривається і через нього йде зворотний струм, називають зворотним(Uобр.) При прямому напрузі опір діода хорошої якостіне перевищує кількох десятків ом, при зворотній напрузі його опір досягне десятків, сотень кілоом і навіть мегаом.
Напруга пробою.
Діелектрик, перебуваючи в електричному полі, втрачає свої електроізоляційні властивості, якщо напруженість поля перевищить певне критичне значення. Це явище зветься пробою діелектрика або порушення його електричної міцності. Властивість діелектрика протистояти пробою називається електричною міцністю (Епр). Напруга, при якій відбувається пробій ізоляції, називають пробивною напругою (Uпр).
Найпростішим за конструкцією в сімействі напівпровідників є діоди, що мають у конструкції всього два електроди, між якими існує провідність електричного струмув одну сторону. Такий вид провідності у напівпровідниках створюється завдяки їхньому внутрішньому пристрою.
Особливості пристрою
Не знаючи конструктивних особливостей діода, не можна зрозуміти його принцип дії. Структура діода і двох шарів з провідністю різного виду.
Діод складається з наступних основних елементів:
- Корпус. Виконується у вигляді вакуумного балона, матеріалом якого може бути кераміка, метал, скло та інші міцні матеріали.
- Катод. Він розташований усередині балона, слугує для утворення емісії електронів. Найбільш простим пристроєм катода є тонка нитка, що розжарюється у процесі дії. Сучасні діоди оснащені опосередкованими електродами, які виконані у вигляді металевих циліндрів з властивістю активного шару, що має можливість випускати електрони.
- Підігрівач. Це особливий елемент у вигляді нитки, що розжарюється від електричного струму. Підігрівач розташований усередині катода, що непрямо розпалюється.
- Анод. Це другий електрод діода, що служить для прийому електронів, що вилетіли від катода. Анод має позитивний потенціал порівняно з катодом. Форма анода найчастіше так само, як і катода, циліндрична. Обидва електроди аналогічні емітеру та основі напівпровідників.
- Кристал. Його матеріалом є германій або кремній. Одна частина кристала має р-тип із нестачею електронів. Інша частина кристала має n-тип провідності з надлишком електронів. Кордон, розташований між цими двома частинами кристала, називається р-n перехідом.
Ці особливості конструкції діода дозволяють проводити струм в одному напрямку.
Принцип дії
Робота діода характеризується його різними станами та властивостями напівпровідника при знаходженні в цих станах. Розглянемо докладніше основні види підключень діодів і які процеси відбуваються всередині напівпровідника.
Діоди у стані спокою
Якщо діод не підключений до ланцюга, то всередині нього однаково відбуваються своєрідні процеси. У районі "n" є надлишок електронів, що створює негативний потенціал. В області р сконцентрований позитивний заряд. Разом такі заряди створюють електричне поле.
Так як заряди з різними знаками притягуються, то електрони з n проходять в р, при цьому заповнюють дірки. Через війну таких процесів у напівпровіднику утворюється дуже слабкий струм, підвищується щільність речовини у сфері «р» до певного значення. При цьому частки розходяться за обсягом простору рівномірно, тобто відбувається повільна дифузія. Внаслідок цього електрони повертаються в область "n".
Для багатьох електричних пристроїв напрям струму не має особливого значення, все працює нормально. Для діода ж велике значення має напрямок протікання струму. Основним завданням діода є пропускання струму одному напрямку, чому сприяє перехід р-n.
Зворотнє включення
Якщо діоди приєднувати до живлення за зображеною схемою, то струм не проходитиме через р-n перехід. До області "n" приєднаний позитивний полюс живлення, а до "р" - мінусовий. У результаті електрони від області "n" переходять до плюсового полюса живлення. Дірки притягуються мінусовим полюсом. На переході з'являється порожнеча, носії заряду відсутні.
При підвищенні напруги дірки та електрони здійснюють сильніше притягування, і на переході немає носіїв заряду. При зворотній схемі включення діода струм не проходить.
Підвищення щільності речовини біля полюсів створює дифузію, тобто прагнення розподілу речовини за обсягом. Це виникає при вимкненні живлення.
Зворотний струм
Згадаймо роботу неосновних переносників заряду. При замкненому діоді через нього проходить мала величина зворотного струму. Він утворюється від неосновних носіїв, які у зворотному напрямі. Такий рух виникає за зворотної полярності харчування. Зворотний струм зазвичай незначний, оскільки кількість неосновних носіїв дуже мала.
При зростанні температури кристала їхня кількість підвищується і зумовлює підвищення зворотного струму, що зазвичай призводить до пошкодження переходу. Для того щоб обмежити температуру роботи напівпровідників, їх корпус монтують на тепловідвідні радіатори охолодження.
Пряме включення
Поміняємо місцями полюси живлення між катодом та анодом. На стороні «n» електрони відходитимуть від негативного полюса і проходитимуть до переходу. На боці р дірки, що мають позитивний заряд, відштовхнуться від позитивного виведення живлення. Тому електрони та дірки почнуть стрімкий рух один до одного.
Частки з різними зарядами накопичуються біля переходу, і між ними утворюється електричне поле. Електрони проходять через р-n перехід та рухаються в область «р». Частина електронів рекомбінує з дірками, інші ж проходять до позитивного полюса живлення. Виникає прямий струм діода, що має обмеження його властивостями. При перевищенні цієї величини діод може вийти з ладу.
При прямій схемі діода, його опір незначний, на відміну зворотної схеми. Вважається, що назад струм діодом не проходить. В результаті ми з'ясували, що діоди працюють за принципом вентиля: повернув ручку вліво – вода тече, праворуч – немає води. Тому ще називають напівпровідниковими вентилями.
Пряма та зворотна напруга
Під час відкриття діода, на ньому є пряма напруга. Зворотним напругою вважається величина під час закриття діода та проходження крізь нього зворотного струму. Опір діода при прямій напрузі дуже мало, на відміну від зворотної напруги, що зростає до тисяч ком. У цьому вся можна переконатися шляхом вимірювання мультиметром.
Опір напівпровідникового кристала може змінюватись в залежності від напруги. При збільшенні цього значення опір знижується і навпаки.
Якщо діоди використовувати в роботі зі змінним струмом, то при плюсовій напівхвилі синуса напруги він буде відкритий, а при мінусовому - закритий. Таку властивість діодів застосовують для випрямлення напруги. Тому такі пристрої називаються випрямлячами.
Характеристика діодів
Характеристика діода виражається графіком, у якому видно залежність струму, напруги та її полярності. Вертикальна вісь координат у верхній частині визначає прямий струм, у нижній частині – зворотний.
Горизонтальна вісь праворуч позначає пряму напругу, ліворуч – зворотну. Пряма гілка графіка виражає струм пропускання діода, проходить поруч із вертикальною віссю, оскільки висловлює підвищення прямого струму.
Друга гілка графіка показує струм при закритому діоді і проходить паралельно горизонтальної осі. Чим крутіший графік, тим краще діод випрямляє струм. Після зростання прямої напруги, повільно підвищується струм. Досягши області стрибка, його величина різко наростає.
На зворотній гілки графіка видно, що при підвищенні зворотної напруги величина струму практично не зростає. Але, при досягненні кордонів допустимих нормвідбувається різкий стрибок зворотного струму. Внаслідок цього діод перегріється і вийде з ладу.
Основні параметри діодів- це прямий струм діода (I пр) та максимальна зворотна напруга діода (U обр). Саме їх треба знати, якщо стоїть завдання розробити новий випрямляч для джерела живлення.
Прямий струм діода
Прямий струм діодаможна легко обчислити, якщо відомий загальний струм, який споживатиме навантаження нового блока живлення. Потім, для забезпечення надійності, необхідно збільшити це значення і вийде струм, на який треба підібрати діод для випрямляча. Наприклад, блок живлення повинен витримувати струм 800 мА. Тому ми вибираємо діод, у якого прямий струм діода дорівнює 1А.
Зворотне напруження діода
максимальне зворотна напруга діода- це параметр, який залежить від значення змінної напруги на вході, а й від типу випрямляча. Для пояснення цього твердження розглянемо такі малюнки. На них показані усі основні схеми випрямлячів.
Мал. 1
Мал. 2
На малюнку 2 зображений двонапівперіодний випрямляч з виведенням середньої точки. У ньому також, як і в попередньому, діоди треба підбирати зі зворотною напругою в 3 рази, що перевищує діюче значення вхідного.
Published Date: 23.12.2017
А Ви знаєте, що таке зворотне напруження?
Зворотна напруга
Зворотна напруга – це тип сигналу енергії, який створюється при зміні полярності електричного струму. Така напруга часто виникає, коли зворотна полярність подається на діод, змушуючи діод реагувати, працюючи у зворотному напрямку. Ця зворотна функція може створювати напругу пробою всередині діода, так як це часто призводить до поломки схеми, до якої застосовується напруга.
Зворотне напруження виникає, коли джерело підключення енергетичного сигналу до ланцюга застосовується інвертованим чином. Це означає, що позитивне джерело свинцю підключено до заземленого або негативного провідника ланцюга і навпаки. Ця передача напруги часто не призначена, оскільки більшість електричних схемне здатні обробляти напруження.
Коли мінімальна напруга подається на схему або діод, це може призвести до того, що схема або діод працюватимуть у зворотному порядку. Це може викликати реакцію, таку як двигун вентилятора коробки, обертаючись неправильно. Елемент продовжуватиме функціонувати у таких випадках.
Коли величина напруги, прикладеного до ланцюга, занадто велика, сигнал для схеми, що приймається, однак, це називається пробивною напругою. Якщо вхідний сигнал, який був зворотний, перевищує допустиму напругу ланцюга для підтримки, схема може бути пошкоджена за межами іншої використовуваної. Крапка, в якій ланцюг пошкоджений, відноситься до значення напруги пробою. Ця напруга пробою має кілька інших імен, пікова зворотна напруга або зворотна пробивна напруга.
Зворотна напруга може спричинити напругу пробою, яка також впливає на роботу інших компонентів схеми. За межами ушкоджуючих діодів та функцій ланцюга зворотної напруги він також може стати піковою зворотною напругою. У таких випадках схема не може містити кількість вхідної потужності сигналу, який був звернений назад, і може створювати напругу пробою між ізоляторами.
Ця напруга пробою, яка може виникати через компоненти схеми, може спричинити пробій компонентів або дротяних ізоляторів. Це може перетворити їх на сигнальні провідники та пошкодити ланцюг, проводячи напругу на різні частини схеми, які не повинні приймати його, що призводить до нестабільності по всьому ланцюгу. Це може викликати дуги напруги від компонента до компонента, що також може бути досить потужним, щоб запалити різні компоненти схеми та призвести до пожежі.
Навігація за записами
Корисно
Ремонт інтер'єр
Протягом життєвого циклубудівлі ремонтні роботи в певний період необхідні, щоб оновити інтер'єр. Модернізація також потрібна, коли дизайн інтер'єру або функціональність відстають від сучасності.
Багатоповерхове будівництво
У Росії налічується понад 100 мільйонів одиниць житла, а більшість з них – «односімейні будинки» чи котеджі. У містах, у передмісті та сільській місцевості, власні будинки є дуже поширеним видом житла.
Практика проектування, будівництва та експлуатації будівель найчастіше є колективною роботою різних груп професіоналів та професій. Залежно від розміру, складності та мети конкретного проекту будівлі команда проекту може включати:
1. Розробник нерухомості, що забезпечує фінансування проекту;
Один чи кілька фінансових установ чи інших інвесторів, які надають фінансування;
2. Органи місцевого планування та управління;
3. Служба, що виконує ALTA/ACSM та будівельні обстеження в рамках усього проекту;
4. Керівники будівель, які координують зусилля різних груп учасників проекту;
5. Ліцензовані архітектори та інженери, які проектують будівлі та готують будівельні документи;
Що таке пряме та зворотне напруження? Намагаюся зрозуміти принцип дії польового транзистора. і отримав найкращу відповідь
Відповідь від Вовік[активний]
Пряме – до плюсу прикладається плюс, до мінуса – мінус. Назад - до плюсу - мінус, до мінуса - плюс.
Стосовно польового транзистора - між витоком і затвором.
База та емітер є у біполярного транзистора, не у польового.
Біполярний транзистор є двома зустрічно включеними р-п перехіда з одним загальним виходом - емітер - база (типу загальний) - колектор, як два діоди, тільки загальна "прошарка" тонка і проводить струм, якщо подати пряму напругу, яка називається відкриває, між емітером і базою.
Чим більша пряма напруга між базою і емітером, тим більше відкритий транзистор і менше його опір емітер-колектор, тобто між напругою емітер-база і опір біполярного транзистора зворотна залежність.
Якщо між базою та емітером подати зворотну напругу, транзистор закриється зовсім і не проводитиме струм.
Якщо подати напругу тільки на базу та емітер або базу та колектор, вийде звичайний діод.
Польовий транзистор влаштований трохи інакше. Там теж три висновки, але називаються стік, витік та затвор. Там тільки один р-п перехід, затвор -> сток-виток або затвор<- сток-исток в зависимости от полярности транзистора. Затвор находится между истоком и стоком и к нему (измеряется относительно истока) всегда прикладывается только обратное напряжение, которое создаёт поле в промежутке между истоком и стоком, в зависимости от напряжённости больше или меньше препятствующее движению электронов (следовательно, изменяя сопротивление транзистора) , и, таким образом, создающую обратную зависимость между напряжением исток-затвор и сопротивлением полевого транзистора.
Відповідь від ALEX R[гуру]
На один запит прямий і обр напр буває у напівпровідника (діода) тобто діод в прямому нпр струм пропускає, а якщо струм тече назад, все закритий. Для ясності ніпель велосипедної шини туди дуй назад немає. Польовий тр-р, ось чисто для розуміння немає електричного зв'язку між затвором і стік витік, а струм пропускає рахунок зла поля созд на затворі. От якось так.
Відповідь від Олександр Єгоров[гуру]
пряме - мінус до області з n-провідністю плюс до області до з р-провідністю
зворотне навпаки
подаючи тільки на емітер і колектор струм проходити не буде, тому що іонізовані атоми бази будуть відштовхувати від pn переходу вільні заряди емітера (яким непросто перескочити pn перехід, тк це діелектрик). А якщо подати напругу на базу, то воно "висмоктить" з бази вільні заряди і вони вже не відштовхуватимуть заряди емітера, заважаючи їм перетинати pn перехід. Транзистор відкриється.
До речі, емітер, колектор і базу має не польовий, а біполярний транзистор.
Якщо подати напругу тільки на базу та емітер або базу та колектор, то це буде простий діод (кожен pn перехід це діод).
Відповідь від User user[гуру]
польовий транзистор має канал р або n типу керований полем. висновки транзистора затвор сток витік
