Диоды выпрямительные.

    ♥ Работа полупроводниковых выпрямительных диодов основана на свойстве p – n перехода пропускать ток только в одном направлении. Выпрямительные диоды в основном изготавливаются на основе минералов германия и кремния.
Полупроводниковый диод нелинейный элемент.
     ♥ Он имеет две ветви на вольтамперной характеристике — работа диода при прохождении электрического тока через диод в прямом и обратном направлении.

      ♥ первая ветвь – это работа диода в прямом направлении.

  Напряжение Uпр изменяется от 0 до 1,5 вольта.
На этой ветви выделяются три участка:
     1) при возрастании напряжения Uпр (точки 0 — 1) ток изменяется незначительно (почти линейный участок).
     2) нелинейный участок (точки 1 — 2) рабочий участок, используется для выпрямления тока, а так же в устройствах для преобразования частот.
     3) при незначительном увеличении напряжения Uпр (точки 2-3) ток диода резко увеличивается.
Это явление используется в схемах стабилизации тока – напряжения.

       ♥ вторая ветвь — работа диода в «запертом» состоянии.

     На диод подано обратное напряжение Uобр. Под действием обратного напряжения возникает барьерный (запорный) слой, толщиной около 10 (-4) мм., не пропускающий электрический ток. Обратный ток диода Iобр очень мал.
      При превышении максимально допустимого рабочего напряжения, обратный ток диода увеличивается. Начинается обратимый электрический пробой, p — n переход начинает постепенно разогреваться.
Если в этот момент уменьшить обратное напряжение, обратный ток уменьшится до допустимой величины и пробоя не произойдет.
    При превышении температуры диода свыше допустимой величины ( для германия +75 град., для кремния +150 град.), наступает необратимый тепловой пробой. Диод выходит из строя.

Основные электрические параметры, характеризующие полупроводниковый диод.

    ♥ Напряжение и ток в прямом направлении:

    Uпр — постоянное прямое напряжение, обусловленное постоянным прямым током Inp.
У диодов одинаковой мощности, при одном и том же максимальном прямом токе Iпр, через германиевый и кремниевый диоды, падение напряжения на p – n переходе:
     - для германия Uпр = 0,3 – 0,7 вольта,
     - для кремния Uпр = 1,0 – 1,5 вольта.
     Inp - средний прямой ток – среднее за период значение прямого тока.

     Допустимый прямой ток уменьшается с увеличением температуры и частоты следования тока.
В мощных диодах прямой ток может достигать 100 ампер и более.
     Электрическая мощность рассеиваемая на кремниевом диоде в режиме максимального прямого тока, в 1,5 – 2,0 раза выше, чем на германиевом.
     Чтобы не превысить максимально допустимую рабочую температуру диода, при которой может произойти тепловой пробой, диод ставят на радиатор.
     В выпрямительных устройствах на низке напряжения и большие токи выгоднее применять германиевые диоды.

    ♥ Напряжение и ток в обратном направлении.

    Uобр — максимально допустимое постоянное обратное напряжение — это напряжение, в течение длительного времени выдерживаемое диодом без опасного теплового пробоя.
     Максимальное обратное напряжение Uобр, в зависимости от типа диода, может быть величиной:
     - у германиевого диода,  до 100 – 400 вольт;
     - у кремниевого диода,  до 1000 – 1500 вольт.
    Iобр — Обратный ток через диод, при максимальном обратном напряжении, очень мал и составляет для германия около 1 милиампера, для кремния около 1 микроампера.

    ♥ Рабочая частота.
    fmax — Максимально допустимая частота — наибольшая частота подводимого напряжения, при которых обеспечивается надежная работа диода.
     Рабочая частота выпрямительных диодов обычно не превышает 1 килогерца.
В мощных преобразователях частоты, применяются специальные диоды на рабочие частоты до 100 килогерц.

Рекомендуется использовать диоды при рабочих напряжениях и токах не выше 80% от их рабочих значений, указанных в инструкции к применению.