(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

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 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

нием с алюминием либо диффузией в кремний атомов алюминия или бора. Конструктивное выполнение кремниевого вентиля иллюстрирует разрез, приведенный на рйс. 1.19, в.

Благодаря большей температуростойкости, более высоким допускаемым значениям обратных напряжений и большим плотностям прямого тока кремниевые вентили получили в последнее время преимущественное распространение в схемах преобразования тока.

Кроме мококристаллических кремниевых и германиевых вентилей, являющихся новейшими типами вентилей, промышленность продолжает выпускать и вентили поликристаллических структур (селеновые, медно-закисные), которые были первыми серийно выпускаемыми типами полупроводниковых вентилей.

У селеновых вентилей (рис. 1.20, а) слоем р-проводимости служит кристаллический селен, получаемый из аморфного путем


Рис. 1.20. Структурные схемы селенового (а) и медно-закисного (б) вентилей и селеновые столбы (е)

термической обработки. Селен наносится на алюминиевую пластинку. Слой с -проводимостью образуется в селене при диффузии в него атомов кадмия. В одной конструктивной модификации (тип А) кадмий диффундирует из сплава кадмий - олово, наносимого в расплавленном состоянии на поверхность селена, а в другой (тип Т) кадмий диффундирует из тонкого его слоя, наносимого непосредственно на алюминиевую подложку.

У медно-закисного вентиля (рис. 1.20, б) слой я-проводимости образует закись меди с некоторым недостатком кислорода, а слой р-проводимости образует закись меди с некоторым избытком кислорода. Эти слои возникают при термической обработке медных дисков или пластин.

Внешний вид селеновых комплектов, собранных из пластин круглой и прямоугольной формы, иллюстрируют фото рис. 1.20, е.

Вольт-амперные характеристики селеновых вентилей, снятые при разных температурах, приведены на рис. 1.21. Хотя селеновые вентили допускают значительно меньшие плотности тока (десятые доли ампера на см2), чем германиевые и кремниевые, и значительно меньшие обратные напряжения (40-50 в против 400-1200 в), тем



не менее в ряде областей они продолжают применяться. К этим областям относятся:

1) область малых напряжений и больших токов (зарядные устройства, гальванические и электролитические установки). Селеновые вентили можно соединять в параллельные группы без применения уравнительных сопротивлений, которые обычно требуются для параллельно включаемых германиевых и кремниевых вентилей (рис. 1.22, с), в связи с неравномерным распределением тока по параллельным ветвям в результате разброса прямых ветвей их характеристик. Такой разброс особенно сильно сказывается при круто нарастающих прямых ветвях вольт-амперных характеристик, что характерно для германиевых и кремниевых вентилей;

2) область малых токов и больших напряжений в силу возможности соединять селеновые вентили последовательно без применения делителей напряжения; в таких делителях (рис. 1.22, б) нуждаются германиевые и кремниевые вентили,

характеризующиеся малым наклоном обратных ветвей вольт-амперных характеристик; при наличии разброса пологий ход обратных


IU30

Рис. 1.21. Вольт-амперные характеристики селеновых вентилей при разных температурах


±*/ .14 А% /ва щ щ [> I}* П'

!---

Рис 1.22. Параллельное (о) и последовательное (б) включение германиевых и кремниевых вентилей

ветвей вольт-амперных характеристик способствует усилению степени неравномерности в распределении обратных напряжений по последовательно включенным вентилям.

Сохранившимся стимулом к применению селеновых вентилей в указанных областях является значительно меньшая их стоимость и большая перегрузочная способность по сравнению с германиевыми и кремниевыми вентилями, а также исключение мест пробоя



при случайных перенапряжениях (благодаря их застекловыва-нию).

Маломощные медно-закисные вентили частично используются в измерительных приборах детекторного типа, а более мощные вентили применяются в узлах питания одиночных электролитических ванн.

Для измерительных приборов прежде всего важна высокая стабильность параметров вентилей по времени. При длительном воздействии повышенных температур прямые ветви вольт-амперных характеристик у полупроводниковых вентилей несколько изменяются в направлении увеличения их внутреннего сопротивления. Этот процесс принято называть старением.

У медно-закисных вентилей температурное старение в период их эксплуатации предупреждается тем, что еще до выпуска их из производства они подвергаются искусственному старению путем выдерживания при температурах более высоких, чем это допускается в режиме эксплуатации.

Применение медно-закисных вентилей пластинчатой формы на большие токи (порядка 20 а на пластину) для питания электролизных ванн (с напряжением4-6 в) стимулируется простотой их изготовления и дешевизной.

§ 1.5. ВЫПРЯМИТЕЛИ ОДНОФАЗНОГО ТОКА

После ознакомления с физическими свойствами и характеристиками диодов, работающих в качестве вентилей, рассмотрим типовые схемы маломощных выпрямителей однофазного тока, в которых применяются такие вентили.

Простейшей схемой выпрямления однофазного тока является однополупериодная. О режиме ее работы при чисто активной нагрузке и идеальных вентилях говорилось в § 1.1.

Недостатками однополупериодной схемы являются: 1) большие пульсации в кривой выходного напряжения, создаваемые переменной составляющей напряжения; 2) недостаточно эффективнее использование трансформатора, необходимого для получения требующегося выпрямленного напряжения. Поэтому однополупериод ные выпрямители применяются сравнительно редко.

Обычно выпрямители однофазного тока выполняются по двух-полупериодной схеме. К типовым схемам двухполупериодного выпрямления тока относятся:

а) схема с выводом средней (нулевой) точки вторичных обмоток трансформатора;

б) мостовая схема.

Ознакомимся с режимом работы таких схем вначале при чисто активной нагрузке, а затем при наличии в нагрузочной цепи встречной э. д. с.



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 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.