Antipiretici za djecu propisuje pedijatar. Ali postoje situacije hitne nege groznice, kada dete treba odmah da lek. Zatim roditelji preuzmu odgovornost i primenjuju antipiretičke lekove. Šta je dozvoljeno dijete? Kako možete smanjiti temperaturu kod starije dece? Koji su lekovi najsigurniji?
Postoje tri tipa dioda:
Ispunjen gas;
Electrovacuum;
Poluprovodničke diode, o kojima ćemo kasnije govoriti.
U čistom poluprovodniku nema slobodnih elektrona, pa je njegova električna provodljivost, kao i dielektrička, izuzetno mala. Ako se dodatku dodaju poluprovodniku, provodljivost će se povećati. Da bi se primetila promjena u električnoj provodljivosti, dovoljno je dodati vrlo malu količinu nečistoće - jedan atom nečistoće na 10 6 poluprovodničkih atoma - u čist poluprovodnik. Električna provodljivost bilo koje supstance zavisi od prisustva u atomu slobodnih, slabo vezanih elektrona u spoljnoj orbiti.
Ako se elektron oslobodi susednog atoma, na mestu polomljenog elektrona pojavila se nova rupa. Elektroni se kreću od negativnog do pozitivnog potencijala, a rupe se mogu smatrati kao takve da se kreću suprotno. Takođe, rupe se mogu smatrati elementom pozitivnog naboja. Nečistoće koje stvaraju slobodne elektrone u poluprovodniku se zovu donatori, a koje čine rupe - akceptor. Proces popunjavanja nepotpunih valentnih veza naziva se rekombinacija.
Slika 1 - Konduktivnost poluprovodničke diode
p-n spoj Da li je prelazni sloj dobijen na granici poluprovodnika različitih provodljivosti.
Postoje dve vrste tranzicije:
Planar;
Istaknuto.
Princip rada poluprovodničke diode na osnovu funkcijap - n tranzicija - izražena provodljivost, koja zavisi od polariteta primijenjenog napona (slika 1).
Na osnovu predstavljenih karakteristika materijala, napravljen je poluprovodnički uređaj - dioda.
Slika 2 - Označavanje dioda
u električna kola – VD.
Osnovni električni parametri diode:
1. I nom - maksimalna vrednost struje kroz diodu, što jenemojte pregrijati.
2. Maksimalna impulsna struja -Í í. max.
3. Inverzni maksimalni stresU arr.
Svi poluprovodnički uređaji su veoma osjetljivi na nečistoće u vazduhu, tako da se nalaze u hermetičnom kućištu od stakla ili keramike.
Rad diode sa direktnim primjenom napona ima sljedeći oblik (struja - crna krivina, napon - crvena):
Slika 3 - Struja i napon preko diode
Iz slike vidi se da sa pozitivnim naponom, diodaVD otvara se i napon ima malu vrednost, sa negativnim naponom, dioda se odmah zatvara, zaustavlja prolaz struje kroz sebe.
Široko se koristi kada je potrebno pretvoriti AC napon na DC. Ispravljeni napon će imati pulsirajuću pojavu, kao što je prikazano na slici 3 - ispravljanje poluvremena, ako se primjenjuje diode most , onda će se izvršiti potpuna talasna ispravka. U rezultirajućem pulsirajućem naponu za električne uređaje, bit će važno efektivna vrednost napona . Za trofazne mreže primijeniti Larionov ispravljač.
Specijalne diode
- vrsta diode, koja se karakteriše vertikalno pada VAC, na kojoj je zener dioda dizajnirana da radi dugo vremena.
Slika 4 - Karakteristika Volt-ampere (VAC) zener diode
Dizajniran je da radi u napojnim jedinicama za stabilizaciju napona.
Ključne karakteristike:U stabilizacija, I min, I max - granične vrijednosti struje kroz zener diode.
Tunelska dioda je dioda koja se karakteriše prisustvom u prednjoj grani karakteristika struje napona odseka sa inverznom otpornošću. Kako se naponski napon povećava, izlazna struja se monotono povećava. Napon razdvajanja takvog poluprovodnika praktično je nula.
Slika 5 - IV karakteristika tunelske diode
Koristi se u prekidačkim krugovima i generatorima električnih oscilacija.
Dinistor - specijalna dioda, koja održava visoku otpornost na određenu vrijednost napona naprijed, nakon čega otpora naglo pada i jednaka je otpornosti otvorene diode.
Slika 6 - Karakteristika volt-ampera dinistora
Koristi se u automatskim krugovima i alternativno-linearnim generatorom napona.
Varicap je dioda u kojoj se kapacitivnost razlikuje zavisno od vrednosti primljenog obrnutog napona.
Slika 7 - IV kriva varikap
Koriste se u električnim krugovima gdje je potrebno prilagoditi frekvenciju kruga oscilacije, podelu ili umnožavanje frekvencije.
Karakteristično za varikap parametre:
Ukupni kapacitet je izmerena kapacitivnost pri određenom povratnom naponu;
Koeficijent preklapanja kapaciteta - za dve određene vrednosti odnosa napona varikapnih kapaciteta.
Temperativni koeficijent kapaciteta je relativna promjena kapaciteta uzrokovana promjenom temperature.
Ograničavajuća frekvencija je ona u kojoj je reaktivna komponenta varikape postaje jednaka aktivnoj.
- specijalna dioda čija inverzna provodljivost varira od vrednosti svetlosni fluks F.
Slika 8 - I-V karakteristika fotodioda
Koristi se u meračima svetlosti i automatskim uređajima.
LED emituje svetlost dok prolazi kroz to u smeru električnog napona, boja sjaja je određena hemijskim sastavom kristala.
Posebna karakteristika LED-a je njegova ekonomija - vrlo niska potrošnja struje (2-5mA).
Poluprovodnička dioda je najjednostavniji poluprovodnički uređaj koji se sastoji od jedne PN spojnice. Njegova glavna funkcija je da se sprovede električna struja u jednom pravcu, a ne prolaziti u suprotnom smjeru. Diode se sastoje od dva sloja poluprovodničkih tipova N i P.
Na spoju P i N priključaka formira se PN-spoj. Elektroda povezana sa P se naziva anoda. Elektroda povezana sa N se naziva katodom. Diod provodi struju u pravcu od anode do katode i ne troši unazad.
Dioda u miru
Da vidimo šta se dešava unutar PN tranzicije, kada je poluprovodnička dioda u miru. To jest, kada napon ne primjenjuje ni na anodu niti na katodu.
Dakle, u delu N, postoje slobodni elektroni - negativno naelektrisane čestice. Deo P sadrži pozitivno napunjene rupe iona. Kao rezultat toga, na mestu gde postoje čestice sa optužbama različitih znakova, pojavljuje se električno polje koje ih privlači jedni drugima.
Pod dejstvom ovog polja slobodni elektroni iz dela N prolaze kroz PN tranziciju do dela P i popune neke rupe. Kao rezultat, dobijena je vrlo slaba električna struja, merena u nanoamperima. Kao rezultat, gustina materije u delu P poraste i pojavljuje se difuzija (tendencija supstance do jednake koncentracije), gurajući čestice natrag na stranu N.
Obrnuto uključivanje diode
Da vidimo kako poluprovodnička dioda ostvaruje svoju glavnu funkciju: da izvrši struju samo u jednom pravcu. Povežite napajanje - plus na katodu, minus na anodu.
U skladu sa silom privlačnosti koja se pojavljuje između punjenja različitih polariteta, elektrona iz N će početi da se kreću do plus i odstupa od tranzicije PN. Slično tome, rupe od P će privući minus, a takođe se pomerati od tranzicije PN. Kao rezultat, povećava se gustina materije na elektrodama. Akcija dolazi do difuzije i počinje da vuku čestice nazad, imajući u vidu jedinstvenu gustoću materije.
Kao što vidimo, u ovom stanju dioda ne provodi struju. Kako se napon poveća, u tranziciji PN će biti manje i manje naelektrisane čestice.
Direktna dioda veza
Promijenite polaritet izvor energije - plus na anodu, minus ka katodi. U ovom položaju, odbojna sila se javlja između istih polariteta. Negativno naelektrisani elektrini se pomeraju od minusa, a strana pn spoj prelazi. Zauzvrat, pozitivno napunjene rupe su odbačene od plus i usmerene prema biračima. PN tranzicija je obogaćena punjenjem čestica različitih polariteta, između kojih se pojavljuje električno polje - unutrašnje električno polje tranzicije PN. Pod njegovom radnjom, elektroni počinju da se kreću na stranu P. Neki od njih se rekombinišu sa rupama (popunjavaju mesto u atoma gdje nema dovoljno elektrona). Preostali elektroni žure na plus baterije. Struja I D teče kroz diode.
Da ne bi došlo do konfuzije, podsećam vas da je pravac struje na električnim krugovima obrnuti smer strujanja elektrona.
Nedostaci prave poluprovodničke diode
U praksi, u stvarnoj diodi, kada se napon ponovo poveže, pojavljuje se vrlo mala struja, izmerena u mikro ili nanoamperima (u zavisnosti od modela uređaja). Zbog previsokog napona, kristalna struktura poluprovodnika u diodi se može srušiti. U ovom slučaju, uređaj će početi da vrši dobru struju i sa obrnutim predrasudama. Takav stres se naziva napon razgradnje. Proces uništenja strukture poluprovodnika se ne može nadoknaditi, a uređaj postaje neupotrebljiv.
Sa direktnom vezom, napon između anoda i katode mora da dostigne određenu vrednost V Y, kako bi dioda počela da vodi dobru struju. Za silikonske instrumente, V Y je približno 0.7V, a za germanijumske instrumente oko 0.3V. Više detalja o ovome i drugim karakteristikama poluprovodničke ispravljačke diode će biti razmatrane u članku Poluprovodnička dioda.
TOPIC LINKOVI:
Strujna karakteristika struje diode
Primjena dioda
Poluprovodnici. Deo III. Uticaj nečistoća na provodljivost
KOMENTARI:
| Tambu |
| napisao: 2013-10-22 |
| Pisano, naravno, dostupno. To su samo zbunjeni razlozi u stanju odmora. Prije obratite p i n područja su električki neutralni - u p regiji nečistoća III grupa bira elektron iz poluvodiča IV, Semiconductor postaje "rupa", ali dodatni elektron na nečistoće ne nestaje, i slično za nečistoća V grupa - elektron mušice, ali pozitivan ion ostaje. Električno polje ne uzimajte ništa - troškovi se poništavaju. Također je nejasno zašto bi to elektroni lete natrag u n regiji, iu kojoj bez potpuno elektrona iz p regiji u kojoj gotovo da nema elektrona. Difuzija je samo nasumičan proces. Samo elektroni uzimaju i leti tamo gde oni "vole". Iz n oblasti u p a kup bježe, a praktično nema nikoga da leti. Postoji akumulacija slučajno stiganih elektrona u regionu p, neke se rekombinišu sa "rupama", neki ostaju slobodni. I ovde postoji povreda elektroneutralnosti - p područje se naplaćuje negativno, n - pozitivno. Formira se prostor prostornog naboja. Pojavljuje se električno polje, a drift prenosi elektrone nazad u n području. Odliv kompenzira difuziju, a ne obrnuto. |
| 123 |
| napisao: 2013-11-22 |
| 1) n spadaju u rupe, i elektrona u p trošak termalnih pokreta, a tamo su se kombinuju, čime se formiraju višak naboja - u p regionu i n + regionu u blizini particije. šta je difuzija? ovo je celokupna tačka, da ove optužbe imaju atomska jezgra i stoga se ne mogu rekombinirati, već stvarati potencijalnu prepreku. 2) provodljivost je sasvim drugačija. uz direktno uključivanje. barijera "resorbuje" trošak električnog polja i rupe elektrona Rush (pod djelovanjem istog polja) na granicu p-n čime su rekombinovati tamo. Elektron ne prolazi kroz oba križanja na bilo koji način. Od katode, elektroni "trče" u n region, a na anodu "uzima elektrone" iz p regiona. sve to pod dejstvom polja izvora. U suprotnom smjeru, ništa takvo. Samo anoda "pokupi" elektrona iz n regiona i katode daje elektrone rupe, zbog čega je p regija regija negativno naelektrisanih jona i dalje širi, a n regija proširenje područja pozitivno naelektrisanih jona (vidi gore - širenje potencijalne barijere). |
Postoji još jedan način smanjenja napona na opterećenju, ali samo za krugove direktna struja. Ovde pogledajte.
Umjesto dodatnog otpornika, lanac se koristi od dioda povezanih u nizu, u pravcu naprijed.
Cela poenta je da kada struja teče kroz diodu pada na to "naprijed napon" jednak, ovisno o vrsti diode snage i struje koja teče kroz njega - 0,5-1,2 Volta.
Na germanijumskoj diodi napon pada od 0.5 do 0.7 V, na silikonskoj diodi od 0.6 do 1.2 V. Na osnovu koliko voltova treba da smanjite napon na opterećenju, uključite odgovarajući broj dioda.
Da smanji napon na oko 6 mora da sadrži: 6: 1.0 = 6 komada silicija diode, 6V: 0,6 = 10 komada germanija diode. Najpopularnije i dostupne silikonske diode.
Gornji sklop sa diodama je više performanse nego kod jednostavnog otpornika. Ali, izlazni napon, u krugu sa diodama, je stabilniji i slabo zavisi od opterećenja. Koja je razlika između ova dva načina smanjenja izlaznog napona?
Na slici 1 - dodatni otpor - otpornik (otpor žice), Slika 2 - dodatni otpor - dioda.
Otpornik (otpor žice) ima linearnu vezu između struje koja prolazi kroz njega i pada napona preko nje. Koliko puta će se struja povećati, pad napona preko otpornika će se povećati za istu količinu.
Primjer 1: Ako imamo sijalica spojen paralelno na drugu, struja u krug će se povećati, uzimajući u obzir ukupan otpor od dva sijalice 0.66 A. pad napona preko serije otpornika je 12 ohma * 0.66 A = 7.92 B Na sijalicama će ostati: 12 V - 7.92 V = 4.08 V. Oni će spaliti u podu sjaja.
Potpuno drugačija slika će biti ako umesto otpornika postoji lanac dioda.
Zavisnost između struje koja prolazi kroz diodu i napona koji je incident na njemu je nelinearna. Struja se može povećati nekoliko puta, pad napona preko diode će se povećati za samo nekoliko desetina volt.
Ie. Što više struje dioda, to manje (u poređenju sa otpornikom) njegov otpor se povećava. Pad napona preko dioda malo zavisi od struje u krugu.
Diodi u takvom krugu služe kao stabilizator napona. Diode moraju biti odabrane prema maksimalna struja u lancu. Maksimalno dozvoljena struja diode bi trebale biti veće od struje u izračunanom krugu.
Pad napona na nekim diodama struje od 0,5 A data su u tabeli. 
U lancima naizmenična struja, kao dodatni otpor, možete koristiti kondenzator, induktivnost, dinistor ili tiristor (uz dodavanje upravljačkog kruga).
Poluprovodnici su supstance koje zauzimaju srednju poziciju između provodnika i izolatora, u smislu njihovih električno provodnih svojstava.
U poluprovodnicima, kao iu metalima, struja je uređeno kretanje naelektrisanih čestica.
Međutim, zajedno sa pomicanjem negativnih naelektrisanja (elektrona) u poluprovodnicima, postoji tzv. - rupe.
Rupese dobija uz učešće ions supstance poluprovodnika - atomi sa pobeglim elektronama. U stvarnosti, jonizovani atomi ne napuštaju svoje mesto, u kristalnoj rešetki. Zapravo, postepeno se menja stanje atoma materije, kada se elektroni sklanjaju sa jednog na drugi atom. Postoji proces koji izgleda kao uređeni pokret nekih uslovljenih pozitivno naelektrisanih čestica - rupe.
U konvencionalnom, čistom poluprovodniku, odnos rupe i slobodne elektrode od 50%: 50%.
Ali vredi dodati poluprovodniku malu količinu materija - nečistoće, pošto ovaj odnos prolazi kroz značajne promjene. U zavisnosti od prirode dodate supstance, poluprovodnik dobija ili naglašenu elektronsku provodljivost (n-tip) ili rupe (p-tip) postaje njegov glavni nosilac.
Poluprovodnički spoj (p-n) se formira na spoju dva fragmenta poluprovodničkog materijala koji imaju različite provodljivosti. To je izuzetno tanak region, koji je oslabljen od strane nosilaca oba tipa. p-n spoj ima mali otpor kada je pravac struje direktan i veoma velik kada je smer struje obrnuta.
Konvencionalna poluprovodnička dioda se sastoji od jednog poluprovodničkog spoja opremljenog sa dva terminala - anoda(pozitivna elektroda) i katoda- negativna elektroda. Prema tome, diod ima svojstvo jednostrana provodljivost - vrši struju u pravcu napred i loše u suprotnom pravcu.
Šta ovo znači u praksi?
Zamislite električno kolo, koji se sastoji od baterije i žarulje koja se serijski povezuje preko poluprovodničke diode. Svetlo će svetleti samo ako anoda (pozitivna elektroda) je povezan sa pozitivnim napajanjem (baterijom) a katoda(negativna elektroda) negativnom - kroz filament žarulje.
Ovo je direktno uključivanje poluprovodničke diode. Ako promenite polaritet napajanja, dioda će se uključiti u obrnutom smeru - svetlo se neće uključiti. Imajte na umu da izgleda kao poluvodičkih dioda zapis u Scheme - trouglasti strelice, što ukazuje na direktnu ugradnju poklapa sa zajedničkim električne struje smjera - od plus napajanja, a minus. Vertikalna crta pored nje simbolizuje prepreku za trenutni protok u suprotnom smeru.
Postoji jedan obavezni uslov za normalno funkcionisanje bilo koje poluprovodničke diode. Napon napajanja mora premašiti određeni prag (vrijednost internog kapaciteta pomjeranja p-n spoja). Za ispravljačke diode obično je manje od 1 volta, za germanijum visoke frekvencije od 0,1 volta, jer LED diode mogu premašiti 3 volta. Ova svojstva poluprovodničkih dioda može se koristiti pri kreiranju niskonaponskih stabilizovanih napojnih elemenata.
Ako je dioda povezana natrag i postepeno povećava napon izvora napajanja, u određenom trenutku obratno električno slom p-n tranzicija. Dioda će početi da prolazi struju u suprotnom smeru, a tranzicija će biti pokvarena. Veličina maksimalno dozvoljenog reverznog napona (U.R.) se veoma razlikuje među različitim tipovima poluprovodničkih dioda i veoma je važan parametar.
Drugi, ne manje važan parametar je ograničavajuća vrednost napredne struje-Upr. Ovaj parametar direktno zavisi od pada napona preko tranzicije poluprovodničke diode, poluprovodničkog materijala i karakteristika zamjene toplote kućišta.
Upotreba bilo kojeg materijala na ovoj stranici je dozvoljena ako postoji veza sa sajtom
Diodi se često nazivaju "direktnim" i "obrnutim". Koji je razlog za ovo? Koja je razlika između "direktne" diode i "inverzne" diode?
Šta je "direktna" dioda?
Dioda je poluprovodnik sa 2 terminala, odnosno anodom i katodom. Koristi se za obradu na različite načine električni signali. Na primjer, kako bi se ispravio, stabilizirao, transformisao.
Posebnost diode je što prenosi struju samo u jednom pravcu. U suprotnom smeru - ne. Ovo je moguće zbog činjenice da u strukturi diode postoje 2 vrste poluprovodničkih oblasti koje se razlikuju u provodljivosti. Prvi uslovno odgovara anodi koja ima pozitivan naplatak, čije nosače su takozvani otvori. Druga je katoda koja ima negativan naelektrisan, njegovi nosioci su elektrona.
Diode mogu funkcionirati u dva načina:
- otvoren;
- zatvoren.
U prvom slučaju, struja prolazi kroz diodu. U drugom režimu - sa poteškoćama.
Otvorite diode direktnim prekidačem. Da biste to uradili, povežite pozitivnu žicu sa trenutnog izvora na anodu, a negativno na katodu.
Direktno se može nazvati i napon dioda. Nezvanično, sam poluprovodnički uređaj. Prema tome, "direktno" nije on, već vezu sa njom ili napetost. Ali, zbog jednostavnosti razumevanja u električnom "direktnom" često se naziva samom diodom.
Šta je "obrnuta" dioda?
Poluprovodnik je zatvoren pomoću, s druge strane, povratnog napona. Da biste to uradili, promenite polaritet žica iz izvora napajanja. Kao iu slučaju direktne diode, formira se inverzni napon. "Reverse" - po analogiji sa prethodnim scenarijem - naziva se samom diodom.
Upoređivanje
Glavna razlika između "direktne" diode i "obrnute" diode je način na koji se struja napaja u poluprovodnik. Ako se napaja u svrhu otvaranja diode, poluprovodnik postaje "direktan". Ako se promeni polaritet žica iz trenutnog izvora - tada se poluprovodnik zatvara i postaje "inverzan".
Uzimajući u obzir razliku između "direktne" diode i "inverzne" diode, odrazićemo glavne zaključke u tabeli.
