Технические данные полупроводниковых диодов

Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В	Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В
Д7Г	0,3		Д231
Д205	0,4		Д231Б
Д207	0,1		Д232
Д209	0,1		Д232Б
Д210	0,1		Д233
Д211	0,1		Д233Б
Д214			Д234Б
Д214А			Д242
Д214Б			Д242А
Д215			Д242Б
Д215А			Д243
Д215Б			Д243А
Д217	0,1		Д243Б
Д218	0,1		Д244
Д221	0,4		Д244А
Д222	0,4		Д244Б
Д224			Д302
Д224А			Д303
Д224Б			Д304
Д226	0,3		Д305
Д336А	0,3		КД202А КД202Н

Для однополупериодного выпрямительного ток через диод равен току потребителя, то есть надо соблюдать условие

I_доп ≥ I_d.

Для двухполупериодовой и мостовой схем выпрямления ток через каждый диод равен половине тока потребителя, т.е. следует соблюдать условие

I_доп ≥ 0,5 ∙ I_d.

Для трехфазного выпрямителя ток через диод составляет треть тока потребителя, чтобы

I_доп ≥ ∙ I_d.

Величина напряжения на диоде, в непроводящий период U_b также зависит от той схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей

U_b = π ∙ U_d = 3,14 ∙ U_d,

для мостового выпрямителя

U_b = π ∙ = 1,57 ∙ U_d,

а для трехфазного выпрямителя

U_b = 2,1 ∙ U_d.

Рассмотрим примеры на составление схем выпрямителей.

Пример 16

Для питания постоянным током потребителя мощностью Р_d = 300 Вт при напряжении U_d = 20 В необходимо собрать схему однополупериодного выпрямителя, используя имеющиеся стандартные диоды типа Д242А

Дано: Р_d = 300 Вт

U_d = 20 В,

Диод Д242А

Составить схему выпрямителя.

Решение

1. Выписываем из табл. 12 параметры диода Д242А:

I_доп =10 А

U_обр = 100 В.

2. Определяем ток потребителя:

I_d = = = 15 А.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:

U_b = 3,14 ∙ U_d = 3,14 ∙ 20 ˜= 63 В.

4. Проверяем диод по параметрам I_доп и U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям:

U_обр > U_b,

I_доп > I_d.

В данном случае второе условие не соблюдается, так как 10 А < 15 А, т.е. I_доп < I_d. Первое условие выполняется, так как 100 В > 63 В.

5. Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнять условие I_доп > I_d, надо два диода соединить параллельно, тогда

I_доп = 2 ∙ 10 = 20 А,

20 А > 15 А.

Полная схема выпрямителя приведена на рис. 27.

 

Рис. 27

Пример 17

Для питания постоянным током потребителя мощностью P_d = 250 Вт при напряжении U_d = 100 В необходимо собрать схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды типа Д243Б.

Дано: P_d = 250 Вт,

U_d = 100 В,

Диод Д243Б

Составить схему выпрямителя.

Решение

1. Выписываем из табл. 12 параметры диода Д234Б:

I_доп = 2 А,

U_обр = 200 В.

2. Определяем ток потребителя:

I_d = = = 2,5 А.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроизводящий период:

U_b = 3,14 ∙ U_d = 3,14 ∙ 100 = 314 В.

4. Проверяем диод по параметрам I_доп и U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям:

U_обр > U_b,

I_доп > 05 ∙ I_d.

В данном случае первое условие не соблюдается, так как 200 В < 314 В, т.е. U_обр < U_b. Второе условие выполняется, так как 05 ∙ I_d = 0,5 ∙ 2,5 = 1,25 < 2 А.

5. Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнить условие U_обр < U_b, надо два диода соединить последовательно, тогда

U_обр = 200 ∙ 2 = 400 В > 314 В,

Полная схема приведена на рис. 28.

Рис. 28

Пример 18

Для составления схемы трехфазного выпрямителя на трех диодах заданы диоды Д243. Выпрямитель должен питать потребителя с U_d = 150 В. Определить допустимую мощность потребителя и пояснить порядок составления схемы выпрямителя.

Дано: U_d = 150 В,

Диод Д243

Определить Р_d и составить схему выпрямителя.

Решение

1. Выписываем из табл. 12 параметры диода Д243Б:

I_доп = 5 А,

U_обр = 200 В.

2. Определяем допустимую мощность потребителя. Для трехфазного выпрямителя I_доп > ∙ I_d, т.е.

P_d = 3 ∙ U_d ∙ I_d = 3 ∙ 150 ∙ 5 = 2250 Вт.

 

 

следовательно, для данного выпрямителя Р_d ≥ 2250 Вт.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:

U_b = 2,1 ∙ U_d = 2,1 ∙ 150 = 315 В.

5. Составляем схему выпрямителя. Проверяем диод по условию: U_обр > U_b. В данном случае первое условие не соблюдается, так как 200 В < 315 В, т.е. U_обр < U_b. Чтобы условие выполнялось, необходимо в каждом плече два диода соединить последовательно, тогда

U_обр = 200 ∙ 2 = 400 В, 400 В > 315 В.

Полная схема выпрямителя приведена на рис. 29.

 

 

Рис.29

 

 

Пример 19

Составить схему мостового выпрямителя, использовав один из четырех диодов: Д218, Д222, К202Н, Д215Б. Мощность потребителя P_d = 300 Вт, напряжение потребителя U_d = 200 В.

Дано: P_d = 300 Вт

U_d = 200 В,

Диод Д218, Д222, КД202Н, Д215Б.

Составить схему мостового выпрямителя.

Решение

1. Выписываем из табл. 12 параметры указанных диодов:

Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В
Д218	0,1
Д222	0,4
КД202Н
Д215Б

 

2. Определяем ток потребителя:

I_d = = = 1,5 А.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя:

U_b = 1,57 ∙ U_d = 1,57 ∙ 200 = 314 В.

4. Выбираем из условий I_доп > 05 ∙ I_d > 0,5 ∙ 1,5 > 0,75 А, U_обр > U_b > 314 В.

Диоды Д218, Д222 удовлетворяют напряжению, так как 1000 и 600 больше 314 В, но не подходят по допустимому току, так как 0,1 и 0,4 меньше 0,75 А, диод Д215б, наоборот подходит по допустимому току, так как 2 А > 0,75 А, но не подходит по обратному напряжению, так как 200 В > 314 В.

5. Составляем схему мостового выпрямителя (рис. 30). В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н: I_доп = 1 А; U_обр = 500 В.

Рис. 30

Задачи №№31-50

Для правильного ответа на указанные вопросы следует изучить соответствующий материал из рекомендованной литературы. Ответ на вопрос должен быть конкретным с пояснением физической сущности работы того или иного устройства. При описании прибора или устройства следует обязательно пояснить свой ответ электрическими схемами, графиками и чертежами.

При изучении основ электроники определенную трудность представляет тема 2.7. «Интегральные схемы микроэлектроники». Электронная техника сегодняшнего дня значительно совершенствуется за счет объединения в одном сложном миниатюрном элементе (пластинке или кристалле малых размеров) большого числа различных деталей: диодов, транзисторов, резисторов и т.д. Все они изготавливаются в едином технологическом процессе, электрически соединяются в необходимые схемы и заключаются в общий корпус, представляя единое целое. Полученный в результате такого объединения сложный элемент малых размеров называется интегральной микросхемой (ИС).

По технологии изготовления интегральные микросхемы подразделяют на:

1. Гибридные, выполняемые в виде пленок, наносимых на поверхность диэлектрического материала и навесных бескорпусных элементов – транзисторов, конденсаторов и т.п., прикрепляемых к основанию;

2. Полупроводниковые, в которых все элементы формируются в полупроводниковом материале.

Гибридные и полупроводниковые микросхемы подразделяются на схемы с различными степенями интеграции и определенным числом элементов:

а) с малой (до 30);

б) средней (до 200);

в) большой (от 200 до 1000);

г) сверхбольшой (более 1000).

В отличии от гибридных интегральных схем, состоящих из двух различных типов элементов (тонкопленочных резисторов конденсаторов, соединительных проводников и навесных транзисторов, дросселей), полупроводниковые интегральные микросхемы состоят из единого кристалла полупроводника, отдельные области которого выполняют функции транзистора, диода, резистора или конденсатора. Собранную интегральную микросхему помещают в металлический или пластмассовый корпус, имеющий внешние выводы для включения в общую электрическую схему установки. Основными преимуществами интегральных микросхем являются их высокая надежность, малые размеры и масса. Большие интегральные схемы, содержащие до несколько тысяч элементов, имеют массу, не превышающую нескольких грамм. Плотность активных элементов в микросхеме достигает 1000 – 10000 на 1 см³. Среднее время безотказной работы устройства, содержащего 10⁸ элементов, может достигать до 10000 ч, что значительно превышает время работы устройств, собранных из отдельных транзисторов, диодов, резисторов. Интегральные микросхемы обладают также высоким быстродействием и экономичностью, что позволяет значительно снизить расход электроэнергии и уменьшить габариты и массу источников питания электронных устройств.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: