» 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

Статья просмотрена: 250 раз
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:

  1. Плоскостные.
  2. Точечные

Помимо этого существует классификация в зависимости от используемого материала:

  1. Кремниевые (отличаются высокой рабочей температурой).
  2. 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:

  1. Обозначение материала изготовления.
  2. Подкласс.
  3. Функциональные возможности.
  4. Номер (порядковый) разработки.
  5. Обозначение разбраковки по параметрам.

Применение

Полупроводниковые диоды используются специалистами не только в качестве детекторных и выпрямительных приборов. Они также активно применяются в следующих направлениях:

  1. 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.
  2. Стабилизированные источники питания. Среди них можно привести в пример стабилитроны или детали накопительной катушки индуктивности.
  3. Ограничение сигналов. Выпрямительные диоды неплохо показывают себя при необходимости обеспечить защиту входа какого-либо усилителя. Для этого потребуется лишь включить два диода встречно.
  4. 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:

  1. Тугов Н.М,Глебов Б.А. Полупроводниковые приборы. -М: Энергоатомиздат, 1990-576 с.
  2. Викулин И.М.,В.И.Стафеев.Физика полупроводниковых приборов – 2-е изд.,перераб. и доп.-М:Радио и связь,1990-263с.

 

Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: