Электронно-дырочный переход — представляет собой основной принцип действия у полупроводников. Выглядит это следующим образом: на границе между двумя краями полупроводника с электронной и дырочной проводимостью (n+p) преобладают положительно заряженные электроны.
Разработали их еще в 19 веке, в начале 20-го начали патентовать. Эдисон, например, использовал диод для продления срока эксплуатации нити накаливания в лампе. В современном мире диодов огромное количество и сфера эксплуатации широка: фото, светодиоды, силовые, защитные и тд.
Граница между переходом электронов в диоде называется p-n переход. При подаче электричества электроны начинают хаотическое движение, но за счет односторонней проводимости выстраивают цепь от анода (+) к катоду (-).
Полупроводниковые диоды проводят ток только в одном направлении. Поэтому, если приложено обратное напряжение, он не срабатывает.
ДЛ (диоды лавинные, высокомощностые силовые) чаще всего получают повреждения из-за того, что ток при включении очень быстро нарастает. Механизм диода не успевает пропускать напряжение и случается локальный перегрев. Чтобы не допускать таких ситуаций необходимо при последовательном включении ДЛ активировать индуктивность. Она будет ограничивать скорость нарастания I.
Чтобы минимизировать амплитуду напряжения, необходимо использование последовательного резистора (R) вместе с С конденсатором. RC цепь включат параллельно ДЛ. Чтобы минимизировать риск поломки при токовой перегрузке, рекомендуется обычный электрический предохранитель.
По внешнему виду и типу сборки диоды могут быть штыревыми и таблеточными. Также их различают по типу охлаждения: принудительному (охладители типа О и МО) или естественному. По основным параметрам можно выделить три группы преобразователей:
· Диоды Шоттки — характеризуются тем, что прямой ток, проходящий через него, обусловлен движением электронов. Они предназначены для эксплуатации в высокочастотных цепях с низким напряжением (до 100 В).
· Быстро восстанавливающиеся (импульсные) — часто в их устройстве предусмотрены легированный методом диффузии золота и платины кремний. Характеризуются малым временем обратного восстановления. За счет этого они менее мощны, чем общего использования.
· Общего назначения — характеризуются высоким показателем обратного напряжения. Из-за массивной структуры ухудшаются полупроводниковые функции и скорость срабатывания устройств. Предназначены для работы в промышленных сетях.
Классификация ДЛ по мощности выглядит следующим образом. Устройства до 300 мА – малой мощности. Средними считают изделия в диапазоне 300 мА – 10 Ампер. Все, что свыше относится к силовым устройствам.
Наиболее часто варикапы изготавливают из кремния, но встречаются диоды из германия и других материалов.
Есть специальное устройство-тестер или мультиметр при помощи которых диод проверяют на пригодность к работе. Поскольку полупроводники бывают разные и характеристики их отличаются, какого-то общего протокола действий нет. Для каждого класса диодов используется отдельная система проверки.
Возьмем в пример варикап (потому что очень распространен). У него есть два вывода + анод и - катод. Нужно взять измеритель, и его щупы присоединить к выводам. Да дисплее устройства вы тут же увидите максимально допустимое напряжение для варикапа. А чтобы узнать, исправно ли функционирует сопротивление, поменяйте полярность.
