Система обозначения полупроводниковых диодов

 

Она состоит из буквенных и цифровых элементов. Первым элементом обозначения является буква или цифра, определяющая исходный материал диода:

Г или 1 – германий или его соединения;

К или 2 – кремний или его соединения;

А или 3 – арсенид галлия и соединения галлия.

Второй элемент – буква, указывающая назначение диода:

Д – выпрямительные, импульсные;

С – стабилитроны;

В – варикапы;

И – туннельные;

И – обращенные;

А – сверхвысокочастотные;

Л – светодиоды;

Ф – фотодиоды.

Третий элемент – цифра, указывающая на энергетические особенности диода.

Четвертый элемент – две цифры, указывающие номер разработки.

Пятый элемент – буква, характеризующая специальные параметры диода. Например: КД204А, КС156Б, КВ109В, АЛ603Д.

 

Выпрямительные диоды

 

Выпрямительные диоды преобразуют переменный ток в постоянный. В связи с этим к емкости, быстродействию и стабильности параметров этих диодов не предъявляется жестких требований. Основой выпрямительного диода является несимметричный р–n переход с большой площадью поперечного сечения, которая необходима для получения большого прямого тока. Низкоомная область (обычно это р–область), имеющая большую концентрацию примеси, называется эмиттером, а высокоомная область (обычно n–область) с малой концентрацией примесей – базой. Сопротивление базовой области у реальных диодов составляет единицы – десятки Ом. Работа выпрямительных диодов основана на вентильных свойствах перехода.

Наибольшее применение нашли кремниевые, германиевые, диоды с барьером Шоттки, а в аппаратуре специального назначения и измерительной аппаратуре, работающей в условиях высокой температуры, – селеновые и титановые выпрямители.

На рис. 2.11 представлены ВАХ германиевого и кремниевого диодов, их условное обозначение.

В высоковольтных источниках питания применяют выпрямительные столбы и блоки. Выпрямительные столбы представляют собой последовательное соединение выпрямительных диодов, находящихся в одном корпусе, чем достигается повышение допустимого обратного напряжения. Для повышения несколько диодов включают параллельно.

Выпрямительные блоки – это конструктивно завершенные устройства соединенных определенным образом выпрямительных диодов.

По мощности, рассеиваемой р–n переходом, диоды бывают малой ( 0,3 А), средней (0,3 < 10 А) и большой ( 10 А) мощности.

Сравнение характеристик германиевых и кремниевых диодов показывает:

1. Значение обратного тока германиевых диодов на два–три порядка больше, чем у кремниевых, при одинаковой площади перехода. Это объясняется различной шириной запрещенной зоны.

2. Допустимое обратное напряжение, за счет этого, у кремниевых диодов больше, чем у германиевых.

3. Падение напряжения на кремниевых диодах больше, чем на германиевых при одинаковых токах нагрузки, что обусловлено большим сопротивлением базовой области кремниевых диодов.

На характеристики диодов влияние оказывает температура окружающей среды. При увеличении температуры на 10° C германиевых диодов удваивается, а у кремниевых возрастает в два с половиной раза. Абсолютная величина приращения у германиевых диодов с ростом температуры в несколько раз больше, чем у кремниевых, что приводит к увеличению мощности, потребляемой диодом, и уменьшению напряжения теплового пробоя. У кремниевых диодов мало и мала вероятность теплового пробоя, в связи с чем вначале развивается электрический пробой, который при больших обратных напряжениях может перерости в тепловой.