Таблица 4.1. Прямые напряжения диодов при различных значениях прямого тока

Рис. 4.4. Мостовой однофазный выпрямитель

Рис. 4.3. Типичные вольт-амперные характеристики кремниевого и германиевого диодов

час применяются в основном при детектировании малых высокочастотных сигналов. Во всех остальных случаях (выпрямители переменного тока, импульсные схемы разного назначения и т.п.) предпочитают использовать кремниевые диоды.

Нужно сказать, что существует довольно условное деление диодов на вьшрямительные и импульсные. Паспортные данные их различаются, хотя часто они взаимозаменяемы. Чаще всего требуются диоды быстродействующие, с возможно меньшим прямым напряжением, больш11ми допустимым обратным напряжением и допустимым прямым током.

Для эффективного выпрямления переменного тока вьтрямительные диоды соединяют в схему, называемую вьшрямительным мостом (рис. 4.4) . На рис. 4.5 показаны варианты выполнения корпусов диодов.

1< ВО? уг*-,/

мгго

ША 2,5

М15 К]А

DIA 3,2

X027 К

9,52

К А

Мост

ША 5,33

- ~ 4-

mAi,Bs -уо о

3)041

ША г,71

о~ -о

04- ~0

Рис. 4.5. Корпуса диодов (все размеры в миллиметрах)

Маркировка диодов

Европейская система классификации полупроводниковых диодов предст-авляет собою буквенно-цифровой код, который содержит две буквы и три цифры в случае диодов общего назначения или три буквы и две цифры в случае специальных диодов. Ниже приводится расшифровка значений первых двух букв.

Первая буква: А - германий; В - кремний; С - арсенид галлия; D - фотодиоды.

Вторая буква: А - диод общего назначения; В - варикап; Е - туннельный диод; Р - фотоэлемент; Q - светодиод; Т - тиристор; X - варактор; Y - мощный выпрямитель; Z - стабилитрон.

В слуие диодов специального назначения третья буква не имеет смысла. В обозначении стабилитрона имеется дополнительная буква (после номера прибора), которая характеризует допуск на напряжение пробоя:

А- + 1%; АВ-±2%; С-±5%; D-±10%.

Таблица 4.2. Параметры кремниевых выпрямителы<ых диодов

Таблица 4.4. Параметры радиочастотных детекторов

Таблица 4.3. Параметры диодов общего иаэиачеиия

В обозначении стабилитрона имеются дополнительные символы, обозначающие номинальное значение напряжения пробоя. Например, 9 VI означает, что напряжение пробоя равно 9,1 В.

Пример 4.1. Расшифруйте обозначения диопрв.

AAI13 - германиевый диод общего назначения;

Таблица 4.5. Параметры диодных выпрямительных мостов

Тип моста

Тип корпуса

Монтажная поверхность

ВВ105 - кремниевый диод, предназначенный для настройки радиоаппаратуры (варикап);

BZ.Y88C4V7 - кремниевый стабилитрон с напряжением пробоя

4,7 В ± 5%.

В габл. 4.2 - 4.5 приведены параметры диодов различных типов. Большинство мостовых выпрямителей вьшускаются на напряжения 200,400 и 600 В.

Небольшие замечания и советы

При проектировании выпрямителей нужно учитывать падение напряжения на проводящих диодах. Например, в мостовом выпрямителе одновременно Проводят два последовательно включенных диода. На них теряется около 2 В. Эти потери следует иметь в виду при расчете входного переменного напряжения выпрямителя.

Обратный ток выпрямительных диодов увеличивается с ростом тем-пературы. Это обстоятельство снижает эффективность выпрямителя, так как уменьшается отношение прямого тока к обратному.

Работа диодов при эначениях прямых токов и обратных напряжени,!, близких к предельно допустимьпи, значительно снижает надежносгь вы i-рямителя. Ддя повьппения надежности следует превсматривать 509с-ный запас по напряжениям и токам.

Диоды IliOTKH имеют примерно в два раза меньшее прямое падет е напряжения и значительно меньшее время запирания, чем обычные кремниевые диоды с р-л-переходом. Их следует использовать в низковольтных сильноточных выпрямителях высокоточных ключевых источник! в электропитания.

Стабилитроны

Стабилитрон - это кремниевый диод, работающий на обратной ветви своей волы-амперной характеристики в режиме пробоя. Эти приборы объединены в несколько групп в зависимости от значения напряжения пробоя, рассеиваемой мощности, типа корпуса и т.п. Напряжение пробоя стабилитронов находится в пределах от 2,4 до 91 В. На рис. 4.6 приведена вольт-амперная характеристика стабилитрона с напряжением пробоя 5,1 В.

Промышленностью вьшускаются следующие серии стабшштронов.

Ч-S-

Ucipfi

-6-5 -V-3-2-11-

Прямая

-I-I-I-г Рис. 4.6. Типичная вольт-агиперная характери-+1 -l-2+j-<+ сгика стабилитрона

Обраггная -J-SemBb -it-

-5--S--7-

Серия BZY88

Приборы этой серии вьшускаются в миниатюрном стеклянном корпусе, рассчитанном на рассеяние мошности 500 мВт при 25 °С. Их напряжение пробоя находится в пределах от 2,7 до 15 В при токе 5 мА и температуре 25 °.С.

Серия BZX55

Приборы этой серии способны рассеивать мощность 500 мВт при напряжениях пробоя от 2,4 до 91 В.

Серия BZX61

Это сплавные диоды в корпусе, рассчитанном на рассеяние мощности 1,3 Вт при 25 с в диапазоне напряжений пробоя от 7,5 до 72 В.

Серия BZX85

Приборы заключены в стеклянный корпус, рассчитанный на мощность 1,3 Вт в диапазоне напряжений пробоя от 5,1 до 62 В.

Серия BZY93

Диоды этой серии вьтускаются в корпусе, укрепленном на шляпке болта, рассчитанном на 20 Вт рассеиваемой мощности при температуре до 75 °С. Напряжения пробоя лежат в пределах от 9,1 до 75 В.

Серия BZY97

Диоды в корпусе с гибкими выводами рассчитаны на рассеяние мощности 1,5 Вт при напряжениях пробоя от 9,1 до 37 В.

Серия 1N5333

Диоды выпускаются в пластмассовом корпусе, рассчитанном на мощность 5 Вт в диапазоне напряжений от 3,3 до 24 В.

Стабилитроны обычно выпускаются в пластмассовых или стеклянных корпусах, таких же, какие используются при изготовлении обьпных диодов аналогичной мощности. На корпусе стабилитрона вблизи катодного вывода наносится кольцевая полоска (рис. 4.7) .

Наклон ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона в режиме Пробоя характеризуется дифференциальным сопротивлением. Послещгее определяется как отношение приращения напряжения к приращению тока в режиме пробоя. В идеальном случае это сопротивление равно нулю (характеристика идет вертикально) . Реальные приборы могут в среднем иметь дифференциальное сопротивление 20 Ом.

Температурный коэффициент напряжения (ТКН) характеризует изменение напряжения пробоя при отклонении температуры прибора на 1 °С и измеряется в милливольтах на градус Цельсия (мВ/°С)*. Во мно-

*В СНГ принято измерять, на сколько процентов от номинального значения изменится напряжение пробоя при изменении температуры прибора на I °С, %/°С. -Прим. пер.