|
| |
|
Слаботочка Книги 6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ диоды Полупроводниковый прибор, имеющий один P-N переход, называется диодом. В зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего P-N перехода и характеристической длины (диффузионная длина пути неосновных носителей заряда в базе) различают плоскостные и точечные диоды. Точечным называется диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь базы выпрямляющего электрического перехода, значительно меньше характеристической длины. У плоскостного же диода, наоборот, линейные размеры значительно больше характеристической длины. Выпрямляющими свойствами может обладать контакт между металлом и полупроводником, который назван переходом Шотки. Характерной особенностью выпрямляющего перехода Шотки (в отличие от P-N перехода) является разная высота потенциальных барьеров для электронов и дырок. Поэтому через переход Шотки может не происходить инжекция (т. е. отсутствует процесс накопления и рассасывания) неосновных носителей заряда. В силу этого такие диоды имеют лучшие частотные свойства по сравнению с обычными полупроводниковыми диодами. Малая величина обратного напряжения (до 70 В) является основным недостатком диодов Шотки, одерживающих их широкое применение. 6.1. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ Полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного (двухполярного) тока в ток одной полярности, называют выпрямительным. Вентильные свойства (обратный ток на несколько порядков меньше прямого тока) у выпрямительных диодов выражены тем сильнее, чем меньше обратный ток при заданном обратном напряжении и чем меньше прямое напряжение при заданном прямом токе. Для современных высокочастотных (частота преобразования свыше 100 кГц) выпрямительных диодов характерны следующие параметры, влияющие на область применения. Для диодов Шотки - обратное напряжение 10-70 В и время обратного восстановления 20-50 НС. Для эпитаксиальных диодов (с пониженным значением токов утечки и емкости переходов) - обратное напряжение 70-1200 В и время обратного восстановления 20-100 не. Для диффузионных диодов (с использованием радиационно-легированного исходного кремния и радиационных методов введения генерационно-реком-бинационных центров) - обратное напряжение 200-2000 В и время обратного восстановления 70-500 не. Арсенид-галлиевые выпрямительные диоды имеют в несколько раз меньшие массогабаритные показатели (позволяют работать при температурах перехода до 280 °С), хотя обладают одинаковой с кремниевыми диодами коммутируемой мощностью. А значительно большая подвижность носителей заряда позволяет использовать арсенид-галлиевые диоды в диапазоне частот преобразования 100- 500 кГц, коммутируя импульсные токи до 500 А с полным временем включения менее 10"" с. е.1.1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ Основные электрические параметры позволяют сравнивать и находить аналоги (прототипы), необходимые для новой разработки конструкции или для замены выпрямительных диодов при ремонте. Для диодов этой группы основными критериями являются максимально допустимый постоянньй (средний или импульсный) прямой ток (1р) и максимально допустимое постоянное (импульсное) обратное напряжение (Ugp,,), которое для обеспечения нормального (длительного) функционирования выпрямительных диодов выбирается рав-ным U„gp = (0,5-0,8)U,p,g. Иногда приходится учитывать постоянный обратный ток при приложении Ugp и прямое постоянное (среднее или импульсное) напряжение (ир) при протекании постоянного (периодически изменяющегося или импульсного) прямого тока. Верхнее значение рабочей частоты (при которой не требуется снижение электрических режимов эксплуатации) и время обратного восстановления являются параметрами, которые характеризуют частотный диапазон эксплуатации выпрямительных диодов. 6.1.2. ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ И ОБОРОК С изменением технологии и уменьшением габаритов радиоэлектронных компонентов появилась необходимость в уплотнении и сокращении информации, наносимой на корпус. Как зарубежные, так и отечественные производители для обозначения полупроводниковых приборов используют цветовую маркировку. Она наносится на корпус диода в виде колец или точек. При различии вариантов приемки полупроводниковых приборов или, если цвета полос (точек) совпадают с цветом корпуса, то окрас корпуса изменяют. В отличие от зарубежных, отечественные производители маркировку выпрямительных диодов осуществляют по цветовой гамме без какой-либо системы. К тому же маркировочные полосы или точки могут располагаться как со стороны катода, так и со стороны анода диода. В приведенных ниже таблицах и вкладках автор попытался отразить имеющуюся информацию о цветовой маркировке выпрямительных диодов, диодных сборок, блоков и мостов, выпрямительных столбов. Таблица 6.1.1. Цветовая маркировка выпрямительных отечественных диодов
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [42] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |