электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Параметры диодов

Параметры диодов характеризуют его свойства и являются:

  • крутизна,
  • внутреннее сопротивление,
  • допустимая мощность,
  • рассеиваемая анодом,
  • допустимое обратное напряжение и емкость анод—катод.

 

Если на аноды двух или трех диодов с одинаковой маркировкой (т. е. имеющих одну и ту же заводскую марку) подать одинаковые напряжения, то в общем случае через диоды Д1, Д2 и Д3 будут протекать разные по величине анодные токи (рис. 14). Больший ток будет у лампы с более крути характеристикой (Д1). Это означает, что для получения заданного анодного тока на лампу Д1 придется подать анодное напряжение Uа2, меньшее, чем анодное напряжение Uа3 на лампу Д3 с наименее крутой характеристикой.

Рис.14. Анодные характеристики диодов.

Крутизна S показывает на сколько миллиампер изменится анодный ток при изменении анодного напряжения на один вольт:

                   (14).

Крутизна меняется от точки к точке, так как характеристика лампы нелинейна. Крутизну определяют, как правило, на линейном участке снятой характеристики путем построения характеристического треугольника АВС, либо производят два замера тока при различных анодных напряжениях.

При сближении точек характеристического треугольника в пределе получим крутизну в заданной точке

                               (15)

Обычно у диодов крутизна изменяется в пределах от десятых долей до нескольких миллиампер на вольт. Крутизна имеет размерность проводимости.

Следующий параметр диодов Ri — внутреннее сопротивление диода — представляет собой величину, обратную крутизне, и характеризует внутреннее сопротивление лампы для переменной составляющей анодного тока:

                            (16)

т. е. имеет размерность сопротивления.

Связь между крутизной и внутренним сопротивлением диода выражается зависимостью

SRi = 1000,                                 (17)

где S — в ма/в, а Ri — в омах.

Электроны, движущиеся к аноду под действием ускоряющего электрического поля, приобретают энергию mυ2/2. Когда электроны достигают анода, эта энергия переходит в тепловую энергию и вызывает нагрев анода. Выделяющаяся при этом на аноде мощность Ра называется мощностью рассеивания или мощностью потерь, так как нагрев анода бесполезен. Этот параметр диодов определяется по формуле

Ра= NеUа=IаUа                   (18)

где N — число электронов, попадающих на анод за одну секунду; е — заряд электрона в кулонах; Nе = Iа — анодный ток.

Если мощность Ра будет слишком большой, то температура анода резко возрастет и анод может даже расплавиться. Лампа выйдет из строя. Чрезмерный разогрев анода приводит также к газоотделению и к нарушению активизированного слоя катода.

Для того чтобы анод лампы мог рассеивать большую мощность, на него наносят чернящее покрытие (что повышает коэффициент излучения), увеличивают рабочую поверхность, применяют принудительное воздушное или водяное охлаждение.

В большинстве случаев применения диода к его аноду прикладывают переменное напряжение. Во время положительного полупериода (когда потенциал анода выше, чем катода) через диод проходит ток, а так как внутреннее сопротивление проводящего диода невелико (во всяком случае, много меньше сопротивления нагрузки), то подведенное напряжение практически оказывается приложенным к сопротивлению нагрузки, которое вместе с диодом и образует последовательную цепь по отношению источнику переменного напряжения. При отрицательном полупериоде, когда ток через диод не проходит, внутреннее сопротивление становится много больше сопротивления нагрузки и все подведенное напряжение оказывается полностью приложенным между анодом и катодом диода.

Отрицательное анодное напряжение, приложенное к диоду, называется обратным напряжением; если оно окажется недопустимо большим, то может наступить пробой участка анод—катод. Поэтому для каждого типа диодов в справочниках приводят величину этого параметра — максимально допустимого обратного напряжения (Uобр.доп.). при котором пробой в лампе не наступает.

Существенное влияние на работу диода в схеме, особенно на высоких частотах, оказывает еще один параметр— междуэлектродная емкость анод—катод Сак. Эта емкость определяется конфигурацией и площадью анода и катода, а также расстоянием между ними. Емкость Сак, будучи подключенной параллельно внутреннему сопротивлению диода, резко уменьшает его на высоких частотах во время отрицательного полупериода приложенного напряжения.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр