Борис Аладишкін
Вольтамперная характеристика діода
Вольтамперная характеристика (ВАХ) напівпровідникового діода показана на малюнку 1.
Тут в одному малюнку показані ВАХ германиевого (синім кольором) і кремнієвого (чорним кольором) діодів. Неважко помітити, що характеристики дуже схожі. На координатних осях немає ніяких цифр, оскільки для різних типів діодів вони можуть істотно розрізнятися: потужний діод може пропустити прямий струм в декілька десятків ампер, в той час як малопотужний всього кілька десятків або сотень міліампер.
Діодів різних моделей безліч, і всі вони можуть мати різне призначення, хоча основним їх завданням, основною властивістю є забезпечення односторонньої провідності струму. Саме це властивість дозволяє використовувати діоди в випрямлячах і детекторних пристроях. Слід, однак, зауважити, що в даний час германієві діоди, так само як і транзистори вийшли з ужитку.
Малюнок 1. Вольтамперная характеристика діода
Пряма гілка ВАХ
У першому квадранті системи координат розташована пряма гілка характеристики, коли діод знаходиться в прямому включенні, - до анода підключений позитивний висновок джерела струму, відповідно негативний висновок до катода.
У міру збільшення прямої напруги Uпр, починає зростати і прямий струм Іпр. Але поки це зростання незначно, лінія графіка має незначний підйом, напруга зростає значно швидше, ніж струм. Іншими словами, незважаючи на те, що діод включений в прямому напрямку, струм через нього не йде, діод практично замкнений.
При досягненні певного рівня напруги на характеристиці з'являється злам: напруга практично не змінюється, а струм стрімко зростає. Ця напруга називається прямим падінням напруги на діод, на характеристиці позначено як Uд. Для більшості сучасних діодів це напруга знаходиться в межах 0, 5 ... 1В.
На малюнку видно, що для германиевого діода пряме напруга трохи менше (0, 3 ... 0, 4В), ніж для кремнієвого (0, 7 ... 1, 1В). Якщо прямий струм через діод помножити на пряму напругу, то отриманий результат буде не що інше, як потужність, що розсіюється на діод Pд=U д * I.
Якщо ця потужність буде перевищена щодо допустимої, то може відбутися перегрів і руйнування pn переходу. Саме тому в довідниках обмежується максимальний прямий струм, а не потужність (вважається, що пряму напругу відомо). Для відведення зайвого тепла потужні діоди встановлюються на тепловідводи - радіатори.
Потужність, розсіює на діод
Зазначене пояснює малюнок 2, на якому показано включення навантаження, в даному випадку лампочки, через діод.
Малюнок 2. Включення навантаження через діод
Уявіть собі, що номінальна напруга батарейки і лампочки 4, 5В. При такому включенні на діод впаде 1В, тоді д...
