Dispozitive electroniceTema 3Teoria diodei. Circuite cu diode

Simbolul diodei

Parametrii caracteristiciVRRM tensiunea invers maxim repetatVR(VDC) tensiunea invers maxim n CCVF tensiune direct maximIF(AV) curentul direct maxim (mediu)IFSM curentul maxim de vrfPD puterea disipatTJ temperatura de lucru a jonciuniiTSTG temperatura de depozitareR() rezistena termicIR curentul invers maximCJ capacitatea jonciuniitrr timpul de comutare

Dioda redresoarePentru transformarea curentului alternativ in curent continuu sunt utilizate diodele redresoareAcest tip de dioda este folosit in sursele de curent circuite ce transform curentul alternativ in curent continuuCel mai simplu circuit const dintr-o surs de curent, o rezisten i o diod

Analiz circuitCnd analizm un circuit care conine o diod:Stabilim dac dioda este direct polarizat sau invers polarizat

Polarizarea directObservm c la variaii mici ale tensiunii, curentul inregistrat este micDup ce se atinge valoarea de 0,7 V, o cantitate mai mare de electronii liberi ncep s traverseze jonciunea Valoarea tensiunii la care curentul ncepe s creasc brusc se numete tensiune de prag, care corespunde barierei de potenial

Caracteristica diodei

Deasupra tensiunii de prag, curentul prin diod crete dramatic (la creteri mici ale tensiunii avem creteri mai mari ale curentului).Aceasta are loc datorit faptului c dup depirea barierei de potenial, singura piedic este cauzat de rezistena regiunilor p i nSuma acestor rezistene este rn+rp=rBRezistenta rB depinde de nivelul de dopare al semiconductorului i de dimensiunile regiunilor n i pDaca curentul prin diod este prea mare, temperatura mrit va distruge dioda. De aceea curentul direct maxim este o valoare de referin pentru diod IF sau I0

Rezistorul limitator de curentCu cat este mai mare valoarea rezistenei din circuit, cu atat mai mic va fi curentul prin diodRolul rezistenei este de a menine curentul prin diod sub valoarea curentului direct maximIn acest caz curentul prin diod va fi : I=(VS-VD)/R Unde VS este tensiunea de la surs, iar VD tensiunea pe diod

Puterea maxim disipat Aproape de valoarea curentului direct maxim se afl i puterea maxim disipatAceasta ne arat ct putere poate disipa dioda fr a deteriora parametrii si sau timpul de viat a diodeiCand curentul pe diod este continuu, produsul dintre curentul prin diod i tensiune ne d puterea disipatP=IxU

AplicatiiPresupunem ca pentru o diod avem rezistena siciunii p de 0,13, iar pentru seciunea n de 0,1. Care va fi rezistena total a diodei?rB=rp+rn=0,23Dac n figura 1 vom avea tensiunea la surs VS=10V, tensiunea pe diod VD=0,7V, iar R=1k, care va fi curentul prin diod?I=(10-0,7)/1x103=9,3 mADac tensiunea prin diod este de 0,93V pentru un curent de 1A, care va fi puterea disipat pe diod?P=IU=0,93x1=0,93W

CATALOAGE

Prima aproximaie. Dioda ideal

A doua aproximaie

A treia aproximaie

Eroarea fcut n prima aproximaieEroarea fcut n a doua aproximaie

UalimEroare relativ3,5 V20%7 V10%14 V5%28 V2,5%70 V1%

RL/rDEroare relativ520%1010%205%402,5%1001%

Dreapta de sarcin. Rezistena dinamic i static

Redresorul monoalternan

Redresorul bialternan cu priz median

AplicatieSa se determine caderea de tensiune pe al doilea invelis al transformatorului, daca rata de transformare este de 5:1, iar valoarea tensiunii sursei este de 120V la 60Hz pentru un redresor bialternanta cu priza mediana.U sinusoidal

U monoalternanta

Vp1 =120V/0,707=170VVp2 =170V/5=34VIp=17V/1k=17mA

Redresorul bialternan n punte

Redresor cu filtru capacitiv

AplicaieS se determine tensiunea efectiv de pe rezistena de sarcin a unui redresor bialternan n punte cu filtru capacitiv, cunoscnd tensiunea de intrare efectiv 12,7 V, rezistena de sarcin 1 k, capacitatea condensatorului 470 F.

Tensiunea maxim la intrarea redresorului:Prima aproximaieA doua aproximaie A treia aproximaien absena filtrului

Limitatoare de tensiune

Circuite pentru refacerea componentei continue

Dublorul de tensiune

Multiplicator de tensiune complet

Multiplicatorul triplu de tensiune

***********************