» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Май, 2020 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №5 (38) 2020
Автор: Кораблева Анастасия Сергеевна, студент
Рубрика: Физико-математические науки
Название статьи: Выпрямительные диоды
Дата публикации: 04.05.2020
УДК 621.389
ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ
ДИОДЫ
Кораблева Анастасия
Сергеевна
студент
научный руководитель: Орлов Алексей Вениаминович
к.т.н, доцент
Стерлитамакский филиал Башкирского университета, г. Стерлитамак
Аннотация. Существует множество различных типов диодов выпрямительные, импульсные обращенные и т.д
В данной статье подробно рассматриваются выпрямительные диоды их принцип работы, разновидности и применение.
Ключевые слова: ток, полупроводниковый диод, p-n переход, разновидность, сигнал.
RECTIFIER DIODES
1Korableva Anastasia Sergeevna
2Orlov Alexey
Veniaminovich
1Student, Sterlitamak
branch of Bashkir State University, Sterlitamak
2Scientific adviser, Ph.D., associate professor, Sterlitamak branch of Bashkir University, Sterlitamak
Аnnotation: There are many different types of
rectifier, pulsed, reverse, diodes, etc.
This
article discusses in detail rectifier diodes and their operating principle,
variety and application.
Keywords:
current, semiconductor diode, pn junction, type,
signal.
Выпрямительный диод представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный. Он выступает в качестве одной из разновидностей полупроводников. Выпрямительный диод получил достаточно широкое применение на сегодняшний день, так как переводит ток строго в одном направлении.
История
создания
Стартовой точкой появления выпрямительных диодов стал
19 век. При этом само слово «диод» вошло в обиход только в 1919 году, когда
физик из Британии по имени Вильям Генри Иксл соединил
две части греческих слов – Di (два) и odos (путь).
История создания этого элемента прошла несколько основных этапов:
- 1873 год – Фредерик Гатри стал открывателем принципа работы ламповых вакуумных диодов с прямым накалом;
- 1874 год – Фердинанд Браун открыл принцип действия твердотельного диода;
- 1880 год – Томас Эдисон напомнил миру о ламповом диоде новыми открытиями в данной области;
- 1899 год – Фердинанд Браун запатентовал твердотельный диод;
- 1990 год – Гринлиф Пикард создал первый радиоприемник на твердотельном диоде;
- 1905 год – Джон Амброз Флеминг получил патент на первую электронную лампу;
- 1920-30-е годы – начало массового распространения диодов.
Одну из ключевых ролей в создании выпрямительного диода сыграл советский физик по имени Бенцион Моисеевич Вул. Его же трудам современное общество может быть обязано полупроводниковым лазерам и солнечным батареям.
Принцип
работы
Полупроводниковый диод работает по принципу p-n перехода. Непосредственно возле переходов двух полупроводников находится запирающий слой с высоким сопротивлением и без носителей заряда.
Когда на указанный слой воздействует внешнее переменное напряжение, он становится уже, а в результате вовсе пропадает. Одновременно с этим возрастает ток, который и называется прямым. Его путь пролегает от анода к катоду.
При условии
другой полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет иметь
большие размеры и, следовательно, сопротивление тоже станет больше.
Разновидности
Выпрямительные диоды делятся на несколько разновидностей. В зависимости от конструкции различают следующие диоды:
- Плоскостные.
- Точечные
Помимо этого существует классификация в зависимости от используемого материала:
- Кремниевые (отличаются высокой рабочей температурой).
- Германиевые (хороши малым падением напряжения в случае прохождения прямого тока).
Обозначения
диодов
Такая вещь как выпрямительный диод имеет свой буквенно-цифровой код, где есть ровно 5 элементов:
- Обозначение материала изготовления.
- Подкласс.
- Функциональные возможности.
- Номер (порядковый) разработки.
- Обозначение разбраковки по параметрам.
Применение
Полупроводниковые диоды используются специалистами не только в качестве детекторных и выпрямительных приборов. Они также активно применяются в следующих направлениях:
- Нелинейная обработка аналоговых сигналов. Сюда относят: частотные преобразователи, логарифмические усилители и проч. в данном случае выпрямительные диоды служат преобразователями и создателями характеристики устройства во время подключения в цепь обратной связи.
- Стабилизированные источники питания. Среди них можно привести в пример стабилитроны или детали накопительной катушки индуктивности.
- Ограничение сигналов. Выпрямительные диоды неплохо показывают себя при необходимости обеспечить защиту входа какого-либо усилителя. Для этого потребуется лишь включить два диода встречно.
- Световая индикация. Помимо прочего не стоит забывать о светодиодах. А они на сегодняшний день встречаются повсюду: фонарики, отдельные подсветки, телевизоры и т.д.
Также выпрямительные диоды встречаются в следующих механизмах:
- блоки питания двигателей средств передвижения, промышленных станков и т.д.;
- диодный мост для сварочного аппарата;
- выпрямительные установки для очищения воздуха и жидкости;
- установки для получения цветных металлов;
- механизмы для нанесения защитного покрытия на какую-либо поверхность.
Благодаря долгой истории создания, развития и распространения выпрямительных диодов на сегодняшний день эти элементы встречаются во многих механизмах и узлах. Они незаменимы в промышленности и прочих направлениях человеческой деятельности.
Список литературы:
- Тугов Н.М,Глебов Б.А. Полупроводниковые приборы. -М: Энергоатомиздат, 1990-576 с.
- Викулин И.М.,В.И.Стафеев.Физика полупроводниковых приборов – 2-е изд.,перераб. и доп.-М:Радио и связь,1990-263с.
Комментарии: