چه چیزی حداکثر ولتاژ معکوس را در سراسر دیود تعیین می کند. ولتاژ معکوس. مفاهیم و تعیین ویژگی ها

دیودها اغلب به عنوان "به جلو" و "بالابر" شناخته می شوند. به چی ربط داره؟ تفاوت بین دیود "جلو" و دیود "معکوس" چیست؟

دیود "مستقیم" چیست؟

دیود نیمه هادی است که دارای 2 پایانه یعنی یک آند و یک کاتد است. برای پردازش سیگنال های الکتریکی به روش های مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال، به منظور صاف کردن، تثبیت، تبدیل آنها.

ویژگی دیود این است که جریان را فقط در یک جهت عبور می دهد. در جهت مخالف - نه. این به دلیل این واقعیت است که در ساختار دیود 2 نوع ناحیه نیمه هادی وجود دارد که از نظر رسانایی متفاوت هستند. اولین مورد به طور مشروط مربوط به یک آند دارای بار مثبت است که حامل های آن به اصطلاح سوراخ ها هستند. دوم کاتد است که بار منفی دارد، حامل آن الکترون است.

دیود می تواند در دو حالت کار کند:

• باز کن؛
• بسته

در حالت اول، جریان به خوبی از طریق دیود عبور می کند. در حالت دوم - با مشکل.

می توانید دیود را با تعویض مستقیم باز کنید. برای انجام این کار، باید یک سیم مثبت را از منبع جریان به آند و یک سیم منفی را به کاتد وصل کنید.

ولتاژ دیود را می توان مستقیم نیز نامید. به طور غیر رسمی - خود دستگاه نیمه هادی. بنابراین، این او نیست که "مستقیم" است، بلکه اتصال به او یا ولتاژ است. اما برای سهولت درک در برق، خود دیود اغلب به عنوان "مستقیم" شناخته می شود.

دیود "معکوس" چیست؟

نیمه هادی به نوبه خود توسط منبع ولتاژ معکوس بسته می شود. برای انجام این کار، باید قطبیت سیم ها را از منبع فعلی تغییر دهید. همانطور که در مورد دیود مستقیم، ولتاژ معکوس تشکیل می شود. "معکوس" - بر اساس قیاس با سناریوی قبلی - خود دیود نیز نامیده می شود.

مقایسه

تفاوت اصلی بین دیود "مستقیم" و دیود "معکوس" در نحوه تامین جریان به نیمه هادی است. اگر به منظور باز کردن دیود اعمال شود، نیمه هادی "مستقیم" می شود. اگر قطبیت سیم ها از منبع جریان تغییر کند، نیمه هادی بسته می شود و "معکوس" می شود.

با در نظر گرفتن تفاوت بین دیود "مستقیم" و دیود "معکوس"، نتایج اصلی را در جدول منعکس خواهیم کرد.

دیود یکی از انواع دستگاه هایی است که بر اساس نیمه هادی طراحی شده است. دارای یک اتصال p-n و همچنین خروجی آند و کاتد است. در بیشتر موارد، برای مدولاسیون، اصلاح، تبدیل و سایر اقدامات با سیگنال های الکتریکی ورودی طراحی شده است.

اصل عمل:

1. برقروی کاتد عمل می کند، بخاری شروع به درخشش می کند و الکترود الکترون ساطع می کند.
2. بین دو الکترودمیدان الکتریکی تشکیل می شود.
3. اگر آند مثبت باشد، سپس شروع به جذب الکترون به سمت خود می کند و میدان حاصل کاتالیزوری برای این فرآیند است. در این حالت یک جریان انتشار ایجاد می شود.
4. بین الکترودهایک بار منفی فضایی تشکیل می شود که می تواند در حرکت الکترون ها اختلال ایجاد کند. اگر پتانسیل آند خیلی ضعیف باشد این اتفاق می افتد. در این حالت، بخش‌هایی از الکترون‌ها نمی‌توانند بر اثر بار منفی غلبه کنند و شروع به حرکت در جهت مخالف می‌کنند و دوباره به کاتد باز می‌گردند.
5. همه الکترون ها، که به آند رسیده و به کاتد برنگشته است، پارامترهای جریان کاتد را تعیین می کند. بنابراین، این شاخص به طور مستقیم به پتانسیل آند مثبت بستگی دارد.
6. جریان تمام الکترون ها، که می تواند به آند برسد، جریان آند نامیده می شود که نشانگرهای آن در دیود همیشه با پارامترهای جریان کاتد مطابقت دارد. گاهی اوقات هر دو نشانگر می توانند صفر باشند، این در شرایطی اتفاق می افتد که آند دارای بار منفی است. در این حالت، میدانی که بین الکترودها ایجاد شده است، ذرات را تسریع نمی کند، بلکه برعکس، آنها را کاهش داده و به کاتد باز می گرداند. دیود در این حالت در حالت قفل باقی می ماند که منجر به یک مدار باز می شود.

دستگاه

در زیر شرح مفصلی از دستگاه دیود ارائه شده است، مطالعه این اطلاعات برای درک بیشتر اصول عملکرد این عناصر ضروری است:

1. قابیک بطری خلاء است که می تواند از شیشه، فلز یا انواع سرامیکی بادوام ساخته شود.
2. داخل بادکنک 2 الکترود وجود دارد. اولی یک کاتد گرم شده است که برای ارائه فرآیند انتشار الکترون طراحی شده است. ساده ترین کاتد در طراحی رشته ای با قطر کم است که در حین کار گرم می شود، اما امروزه الکترودهایی که به طور غیرمستقیم گرم می شوند رایج تر هستند. آنها سیلندرهایی از فلز هستند و دارای یک لایه فعال ویژه هستند که قادر به انتشار الکترون است.
3. داخل کاتد گرمایش غیر مستقیمیک عنصر خاص وجود دارد - سیمی که تحت تأثیر جریان الکتریکی می درخشد، به آن بخاری می گویند.
4. الکترود دومیک آند است، برای دریافت الکترون هایی که توسط کاتد آزاد شده اند مورد نیاز است. برای این کار باید پتانسیل مثبتی نسبت به الکترود دوم داشته باشد. در بیشتر موارد، آند شکل استوانه ای نیز دارد.
5. هر دو الکتروددستگاه های خلاء کاملاً مشابه امیتر و پایه عناصر نیمه هادی هستند.
6. برای ساخت کریستال دیودسیلیکون یا ژرمانیوم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از قطعات آن رسانای الکتریکی نوع p و دارای کمبود الکترون است که با روش مصنوعی تشکیل می شود. طرف مقابل کریستال نیز دارای رسانایی است، اما از نوع n است و الکترون اضافی دارد. بین این دو ناحیه مرزی وجود دارد که به آن پیوند p-n می گویند.

چنین ویژگی های دستگاه داخلی به دیودها ویژگی اصلی آنها - توانایی هدایت جریان الکتریکی تنها در یک جهت را می دهد.

هدف

در زیر زمینه های اصلی استفاده از دیودها وجود دارد که به عنوان مثال هدف اصلی آنها مشخص می شود:

1. پل های دیودی 4، 6 یا 12 دیود به هم متصل هستند، تعداد آنها بستگی به نوع مدار دارد که می تواند تک فاز، سه فاز نیم پل یا سه فاز تمام پل باشد. آنها عملکرد یکسو کننده ها را انجام می دهند، این گزینه بیشتر در ژنراتورهای خودرو استفاده می شود، زیرا معرفی چنین پل ها و همچنین استفاده از مجموعه های برس جمع کننده با آنها، اندازه این دستگاه را به میزان قابل توجهی کاهش داده و قابلیت اطمینان آن را افزایش داده است. اگر اتصال به صورت سری و در یک جهت انجام شود، حداقل ولتاژ مورد نیاز برای باز کردن قفل کل پل دیود را افزایش می دهد.
2. آشکارسازهای دیودیبا استفاده ترکیبی از این دستگاه ها با خازن به دست می آید. این برای اینکه بتوان مدولاسیون فرکانس پایین را از سیگنال های مدوله شده مختلف، از جمله نسخه مدوله شده با دامنه سیگنال رادیویی جدا کرد، ضروری است. چنین آشکارسازهایی بخشی از طراحی بسیاری از مصرف کنندگان خانگی مانند تلویزیون یا رادیو هستند.
3. حصول اطمینان از محافظت از مصرف‌کنندگان در برابر قطبیت معکوس هنگامی که ورودی‌های مدار در اثر اضافه‌بارهای در حال ظهور یا کلیدها در برابر شکست توسط نیروی الکتروموتوری که در حین خود القایی رخ می‌دهد، روشن می‌شوند، که زمانی رخ می‌دهد که یک بار القایی خاموش می‌شود. برای اطمینان از ایمنی مدارها در برابر بارهای اضافی، از زنجیره ای استفاده می شود که شامل چندین دیود است که در جهت مخالف به اتوبوس های تغذیه متصل می شوند. در این حالت باید ورودی ای که حفاظت از آن ارائه می شود به وسط این زنجیره متصل شود. در طول کارکرد عادی مدار، همه دیودها در حالت بسته هستند، اما اگر ثبت کرده باشند که پتانسیل ورودی از حد مجاز ولتاژ فراتر رفته است، یکی از عناصر محافظ فعال می شود. به همین دلیل، این پتانسیل مجاز علاوه بر افت ولتاژ مستقیم در دستگاه محافظ، در داخل ولتاژ تغذیه مجاز نیز محدود می‌شود.
4. سوئیچ ها، ایجاد شده بر اساس دیودها، برای انجام سوئیچینگ سیگنال ها با فرکانس های بالا استفاده می شود. کنترل چنین سیستمی با استفاده از جریان الکتریکی مستقیم، جداسازی فرکانس های بالا و تامین سیگنال کنترلی که به دلیل اندوکتانس و خازن ها رخ می دهد، انجام می شود.
5. ایجاد محافظ جرقه دیود. از موانع دیود شنت استفاده می شود که با محدود کردن ولتاژ در مدار الکتریکی مربوطه ایمنی را فراهم می کند. همراه با آنها از مقاومت های محدود کننده جریان استفاده می شود که برای محدود کردن نشانگرهای جریان الکتریکی عبوری از شبکه و افزایش درجه حفاظت ضروری است.

امروزه استفاده از دیودها در الکترونیک بسیار گسترده است، زیرا عملاً هیچ نوع مدرن الکترونیکی نمی تواند بدون این عناصر کار کند.

اتصال مستقیم دیود

اتصال p-n دیود می تواند تحت تأثیر ولتاژ تامین شده از منابع خارجی قرار گیرد. شاخص هایی مانند قدر و قطبیت بر رفتار آن و جریان الکتریکی عبوری از آن تأثیر می گذارد.

در زیر به طور مفصل گزینه ای را در نظر می گیریم که در آن مثبت به منطقه نوع p و قطب منفی به منطقه نوع n متصل است. در این مورد، یک شمول مستقیم رخ خواهد داد:

1. تحت استرساز یک منبع خارجی، یک میدان الکتریکی در پیوند p-n تشکیل می شود، در حالی که جهت آن مخالف میدان انتشار داخلی خواهد بود.
2. ولتاژ میدانبه طور قابل توجهی کاهش می یابد، که باعث باریک شدن شدید لایه مانع می شود.
3. تحت تأثیر این فرآیندهاتعداد قابل توجهی از الکترون ها می توانند آزادانه از ناحیه p به ناحیه n و همچنین در جهت مخالف حرکت کنند.
4. رانش رتبه‌بندی‌های فعلیدر طول این فرآیند یکسان می‌مانند، زیرا آنها مستقیماً فقط به تعداد حامل‌های باردار اقلیت واقع در ناحیه اتصال p-n بستگی دارند.
5. الکترون هاسطح انتشار افزایش یافته است که منجر به تزریق حامل های اقلیت می شود. به عبارت دیگر، افزایش تعداد حفره‌ها در ناحیه n رخ می‌دهد و غلظت الکترون‌ها در ناحیه p افزایش می‌یابد.
6. عدم تعادل و افزایش تعداد حامل های اقلیتباعث می شود تا به عمق نیمه هادی بروند و با ساختار آن مخلوط شوند که در نهایت منجر به از بین رفتن خواص خنثی الکتریکی آن می شود.
7. نیمه هادیدر عین حال ، می تواند حالت خنثی خود را بازیابی کند ، این به دلیل دریافت شارژ از یک منبع خارجی متصل است که به ظاهر جریان مستقیم در مدار الکتریکی خارجی کمک می کند.

دیود معکوس

اکنون روش دیگری برای روشن شدن در نظر گرفته می شود که طی آن قطبیت منبع خارجی که ولتاژ از آن منتقل می شود تغییر می کند:

1. تفاوت اصلی با شمول مستقیم در این استکه میدان الکتریکی تولید شده دارای جهتی خواهد بود که کاملاً با جهت میدان انتشار داخلی منطبق است. بر این اساس، لایه مانع دیگر باریک نمی شود، بلکه برعکس، گسترش می یابد.
2. فیلدی که در محل اتصال p-n قرار دارد، تأثیر شتابدهنده ای روی تعدادی از حامل های شارژ اقلیت خواهد داشت، به همین دلیل، شاخص های جریان رانش بدون تغییر باقی می مانند. پارامترهای جریان حاصل از اتصال p-n را تعیین می کند.
3. همانطور که رشد می کنید ولتاژ معکوس، جریان الکتریکی که از محل اتصال می گذرد به حداکثر عملکرد خود می رسد. این یک نام خاص دارد - جریان اشباع.
4. طبق قانون نمایی، با افزایش تدریجی دما، جریان اشباع نیز افزایش می یابد.

ولتاژ رو به جلو و معکوس

ولتاژی که بر دیود تأثیر می گذارد بر اساس دو معیار تقسیم می شود:

1. ولتاژ جلو- این همان دیود است که در آن دیود باز می شود و جریان مستقیم شروع به عبور از آن می کند، در حالی که نشانگرهای مقاومت دستگاه بسیار کم است.
2. ولتاژ معکوس- این دیودی است که قطبیت معکوس دارد و از بسته شدن دیود با عبور جریان معکوس از آن اطمینان می دهد. در همان زمان، نشانگرهای مقاومت دستگاه شروع به رشد شدید و قابل توجهی می کنند.

مقاومت اتصال p-n یک نشانگر دائما در حال تغییر است، اول از همه، تحت تأثیر ولتاژ مستقیمی است که مستقیماً به دیود عرضه می شود. اگر ولتاژ افزایش یابد، شاخص های مقاومت اتصال به نسبت کاهش می یابد.

این منجر به افزایش پارامترهای جریان رو به جلو از دیود می شود. هنگامی که این دستگاه بسته می شود، تقریباً تمام ولتاژ روی آن عمل می کند، به همین دلیل شاخص های جریان معکوس عبوری از دیود ناچیز است و مقاومت انتقال در همان زمان به پارامترهای اوج می رسد.

عملکرد دیود و مشخصه جریان-ولتاژ آن

مشخصه جریان-ولتاژ این دستگاه ها به عنوان یک خط منحنی درک می شود که وابستگی جریان الکتریکی را که از طریق اتصال p-n می گذرد به حجم و قطبیت ولتاژی که روی آن اعمال می شود نشان می دهد.

چنین نموداری را می توان به صورت زیر توصیف کرد:

1. محور عمودی:ناحیه فوقانی مربوط به مقادیر جریان رو به جلو، ناحیه پایینی با پارامترهای جریان معکوس است.
2. محور افقی:ناحیه سمت راست برای مقادیر ولتاژ پیشرو است. ناحیه سمت چپ برای گزینه های ولتاژ معکوس است.
3. شاخه مستقیم مشخصه جریان-ولتاژجریان الکتریکی را از طریق دیود منعکس می کند. به سمت بالا هدایت می شود و در مجاورت محور عمودی عبور می کند، زیرا نشان دهنده افزایش جریان الکتریکی مستقیم است که با افزایش ولتاژ مربوطه رخ می دهد.
4. شاخه دوم (معکوس).مربوط است و وضعیت جریان الکتریکی بسته را نشان می دهد که از دستگاه نیز عبور می کند. موقعیت آن به گونه ای است که عملاً به موازات محور افقی حرکت می کند. هرچه این انشعاب به عمودی نزدیکتر شود، قابلیت یکسوسازی یک دیود خاص بالاتر است.
5. می توانید در نمودار مشاهده کنیدکه پس از افزایش ولتاژ رو به جلو در اتصال p-n جریان الکتریکی آهسته افزایش می یابد. با این حال، به تدریج، منحنی به منطقه ای می رسد که در آن یک پرش قابل توجه است، پس از آن افزایش شتابی در شاخص های آن وجود دارد. این به دلیل باز شدن دیود و هدایت جریان در یک ولتاژ رو به جلو است. برای دستگاه های ساخته شده از ژرمانیوم، این در ولتاژ 0.1 ولت تا 0.2 ولت (حداکثر مقدار 1 ولت) رخ می دهد و برای عناصر سیلیکونی، مقدار بالاتر از 0.5 ولت تا 0.6 ولت (حداکثر مقدار 1.5 ولت) مورد نیاز است.
6. افزایش فعلی نشان داده شده استمی تواند منجر به گرم شدن بیش از حد مولکول های نیمه هادی شود. اگر حذف گرما که در اثر فرآیندهای طبیعی و عملکرد رادیاتورها اتفاق می‌افتد، کمتر از سطح آزاد شدن آن باشد، ساختار مولکول‌ها می‌تواند از بین برود و این فرآیند از قبل غیرقابل برگشت خواهد بود. به همین دلیل، برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد مواد نیمه هادی، لازم است پارامترهای جریان رو به جلو محدود شود. برای انجام این کار، مقاومت های خاصی به مدار اضافه می شود که دارای اتصال سری با دیودها هستند.
7. کاوش در شاخه پشتیمشاهده می شود که اگر ولتاژ معکوس شروع به افزایش کند که به اتصال p-n اعمال می شود، افزایش در پارامترهای جریان در واقع غیر قابل محسوس است. با این حال، در مواردی که ولتاژ به پارامترهایی می رسد که از حد مجاز فراتر می رود، ممکن است یک جهش ناگهانی در جریان معکوس رخ دهد که باعث گرم شدن بیش از حد نیمه هادی می شود و به شکست بعدی اتصال p-n کمک می کند.

اختلالات اساسی دیود

گاهی اوقات دستگاه هایی از این نوع از کار می افتند که ممکن است به دلیل استهلاک طبیعی و کهنه شدن این عناصر یا دلایل دیگر باشد.

در مجموع، 3 نوع اصلی از خطاهای رایج وجود دارد:

1. شکست انتقالمنجر به این واقعیت می شود که دیود به جای یک دستگاه نیمه هادی، در اصل، معمولی ترین هادی می شود. در این حالت، خواص اولیه خود را از دست می دهد و شروع به عبور جریان الکتریکی در هر جهت می کند. چنین خرابی به راحتی با استفاده از یک استاندارد تشخیص داده می شود که شروع به بوق زدن می کند و سطح مقاومت پایینی را در دیود نشان می دهد.
2. در استراحتروند معکوس رخ می دهد - دستگاه به طور کلی انتقال جریان الکتریکی را در هر جهت متوقف می کند، یعنی ذاتاً به یک عایق تبدیل می شود. برای دقت در تعیین شکست، استفاده از تسترهایی با پروب های باکیفیت و قابل سرویس ضروری است، در غیر این صورت گاهی اوقات می توانند به اشتباه این نقص را تشخیص دهند. در انواع نیمه هادی آلیاژی، چنین شکستی بسیار نادر است.
3. یک نشت، که طی آن سفتی قاب دستگاه نقض می شود و در نتیجه نمی تواند به درستی کار کند.

شکست p-n-junction

چنین خرابی هایی در شرایطی رخ می دهد که نشانگرهای جریان الکتریکی معکوس به طور ناگهانی و شدید شروع به افزایش می کنند، این به دلیل این واقعیت است که ولتاژ نوع مربوطه به مقادیر بالای غیر قابل قبول می رسد.

معمولا چندین نوع وجود دارد:

1. شکست های حرارتی، که در اثر افزایش شدید دما و متعاقب آن گرمای بیش از حد ایجاد می شوند.
2. خرابی های الکتریکیتحت تأثیر جریان در انتقال ایجاد می شود.

نمودار مشخصه ولتاژ جریان به شما امکان می دهد به صورت بصری این فرآیندها و تفاوت بین آنها را مطالعه کنید.

خرابی الکتریکی

عواقب ناشی از خرابی های الکتریکی غیر قابل برگشت نیست، زیرا آنها خود کریستال را از بین نمی برند. بنابراین، با کاهش تدریجی ولتاژ، می توان کل خواص و پارامترهای عملکرد دیود را بازیابی کرد.

در عین حال، خرابی های این نوع به دو نوع تقسیم می شوند:

1. خرابی تونلزمانی اتفاق می‌افتد که ولتاژ بالا از اتصالات باریک عبور می‌کند، که به تک تک الکترون‌ها اجازه می‌دهد از میان آن بلغزند. آنها معمولاً در صورت وجود تعداد زیادی ناخالصی مختلف در مولکول های نیمه هادی به وجود می آیند. در طول چنین خرابی، جریان معکوس شروع به افزایش شدید و سریع می کند و ولتاژ مربوطه در سطح پایینی است.
2. انواع خرابی بهمنبه دلیل تأثیر میدان های قوی که قادر به شتاب دادن حامل های بار به سطح محدود هستند، امکان پذیر است، به همین دلیل آنها تعدادی الکترون ظرفیت را از اتم ها خارج می کنند، که سپس به منطقه رسانا پرواز می کنند. این پدیده ماهیتی شبیه بهمن دارد که به همین دلیل این نوع خرابی ها نام خود را به خود اختصاص داده است.

شکست حرارتی

وقوع چنین خرابی می تواند به دو دلیل اصلی رخ دهد: اتلاف حرارت ناکافی و گرم شدن بیش از حد اتصال p-n که به دلیل عبور جریان الکتریکی از طریق آن با نرخ های بسیار بالا رخ می دهد.

افزایش رژیم دما در مناطق انتقالی و همسایه باعث عواقب زیر می شود:

1. رشد ارتعاش اتم هادر کریستال گنجانده شده است.
2. اصابتالکترون ها وارد نوار رسانایی می شوند.
3. افزایش شدید دما.
4. تخریب و تغییر شکلساختارهای کریستالی
5. تجزیه کاملو خرابی کل قطعه رادیویی.

تاریخ انتشار: ۱۳۹۶/۱۲/۲۳

آیا می دانید ولتاژ معکوس چیست؟

ولتاژ معکوس

ولتاژ معکوس نوعی سیگنال انرژی است که هنگام معکوس شدن قطبیت جریان الکتریکی ایجاد می شود. این ولتاژ اغلب زمانی اتفاق می افتد که قطبیت معکوس به یک دیود اعمال می شود و باعث می شود دیود با عملکرد در جهت مخالف واکنش نشان دهد. این تابع معکوس همچنین می تواند یک ولتاژ شکست در دیود ایجاد کند، زیرا اغلب مداری را که ولتاژ به آن اعمال می شود می شکند.

ولتاژ معکوس زمانی اتفاق می افتد که یک منبع اتصال سیگنال قدرت به یک مدار به صورت معکوس اعمال شود. این بدان معناست که منبع سرب مثبت به هادی ارت یا منفی مدار متصل است و بالعکس. این انتقال ولتاژ اغلب در نظر گرفته نشده است، زیرا اکثر مدارهای الکتریکی قادر به کنترل ولتاژ نیستند.

هنگامی که حداقل ولتاژ به یک مدار یا یک دیود اعمال می شود، می تواند باعث شود مدار یا دیود به صورت معکوس عمل کند. این می تواند باعث واکنشی مانند چرخش نادرست موتور فن جعبه شود. عنصر در چنین مواردی به کار خود ادامه خواهد داد.

هنگامی که مقدار ولتاژ اعمال شده به مدار بیش از حد بالا باشد، سیگنالی برای مدار دریافتی است، با این حال، به آن ولتاژ شکست می گویند. اگر سیگنال ورودی که معکوس شده است از ولتاژ مجاز برای حفظ مدار بیشتر شود، مدار ممکن است بیش از بقیه موارد قابل استفاده آسیب ببیند. نقطه ای که مدار در آن آسیب می بیند به مقدار ولتاژ شکست اشاره دارد. این ولتاژ شکست چند نام دیگر دارد، ولتاژ معکوس پیک یا ولتاژ شکست معکوس.

ولتاژ معکوس می تواند باعث ایجاد ولتاژ خرابی شود که بر عملکرد سایر اجزای مدار نیز تأثیر می گذارد. خارج از دیودهای آسیب دیده و عملکردهای مدار ولتاژ معکوس، می تواند به حداکثر ولتاژ معکوس نیز تبدیل شود. در چنین مواقعی مدار نمی تواند مقدار توان ورودی سیگنال معکوس را در خود داشته باشد و می تواند ولتاژ شکست بین مقره ها ایجاد کند.

این ولتاژ شکست که می تواند از طریق اجزای مدار رخ دهد، می تواند باعث خرابی قطعات یا عایق های سیم شود. این می تواند آنها را به هادی های سیگنال تبدیل کند و با عبور ولتاژ به قسمت های مختلف مدار که نباید آن را دریافت کند، به مدار آسیب می رساند و باعث ناپایداری در سراسر مدار می شود. این می تواند باعث ایجاد قوس ولتاژ از یک جزء به جزء دیگر شود که همچنین می تواند به اندازه کافی قدرتمند باشد که اجزای مختلف مدار را مشتعل کند و آتش را شروع کند.

ناوبری پست

سالم

تعمیرات ساختمانی داخلی

در طول چرخه عمر یک ساختمان، برای به روز رسانی فضای داخلی در زمان های خاصی نیاز به بازسازی است. مدرن سازی همچنین زمانی ضروری است که طراحی داخلی یا عملکرد از دوران مدرن عقب باشد.

ساختمان چند طبقه

بیش از 100 میلیون واحد مسکونی در روسیه وجود دارد و بیشتر آنها "خانه های تک خانواده" یا کلبه هستند. در شهرها، حومه ها و مناطق روستایی، داشتن خانه یک شکل بسیار رایج مسکن است.
طراحی، ساخت و بهره برداری از ساختمان ها اغلب تلاش مشترک گروه های مختلف حرفه ای و حرفه ای است. بسته به اندازه، پیچیدگی و هدف یک پروژه ساختمانی خاص، تیم پروژه ممکن است شامل موارد زیر باشد:
1. توسعه دهنده املاک و مستغلات که تامین مالی پروژه را تامین می کند.
یک یا چند مؤسسه مالی یا سایر سرمایه گذارانی که تأمین مالی می کنند.
2. نهادهای برنامه ریزی و مدیریت محلی.
3. سرویسی که ALTA / ACSM و بررسی های ساخت و ساز را در طول پروژه انجام می دهد.
4. مدیران ساختمان که تلاش های گروه های مختلف شرکت کنندگان پروژه را هماهنگ می کنند.
5. معماران و مهندسان دارای پروانه طراحی ساختمان و تهیه اسناد ساختمانی.

دستگاه دیود نیمه هادی.

اتصال مستقیم و معکوس دیود، مشخص کننده ولتاژ جلو و معکوس، جریان های جلو و معکوس دیود است.

نمودار ارتباط مستقیم در ربع اول رسم شده است. این نشان می دهد که هر چه ولتاژ بیشتر باشد، جریان بیشتر است. علاوه بر این، تا یک نقطه خاص، ولتاژ سریعتر از جریان رشد می کند. اما پس از آن شکستگی رخ می دهد و ولتاژ تقریباً تغییر نمی کند و جریان شروع به رشد می کند. برای اکثر دیودها، این شکست در محدوده 0.5 ... 1 ولت رخ می دهد. گفته می شود که این ولتاژ روی دیود "افت می کند". یعنی اگر لامپ را مطابق مدار اول در شکل وصل کنید. 3، و شما ولتاژ باتری 9 ولت خواهید داشت، سپس نه 9 ولت روی لامپ، بلکه 8.5 یا حتی 8 (بسته به نوع دیود) می افتد. این 0.5 ... 1 ولت افت ولتاژ در سراسر دیود است. افزایش آهسته جریان به ولتاژ 0.5 ... 1 ولت به این معنی است که در این بخش جریان از طریق دیود عملاً حتی در جهت جلو جریان نمی یابد.

نمودار معکوس در ربع سوم رسم شده است. از اینجا می توان دریافت که در یک منطقه قابل توجه جریان تقریباً تغییر نمی کند و سپس مانند بهمن افزایش می یابد. چه مفهومی داره؟ اگر لامپ را مطابق مدار دوم در شکل روشن کنید. 3، پس نمی درخشد، زیرا دیود جریان را در جهت مخالف نمی گذراند (به طور دقیق تر، همانطور که در نمودار مشاهده می شود، عبور می کند، اما این جریان آنقدر کم است که لامپ نمی درخشد). اما یک دیود نمی تواند ولتاژ را به طور نامحدود نگه دارد. اگر ولتاژ را به عنوان مثال به چند صد ولت افزایش دهید، این ولتاژ بالا دیود را "شکاف" می کند (عطف در شاخه معکوس نمودار را ببینید) و جریان از دیود عبور می کند. این فقط یک "خرابی" است - این یک فرآیند غیرقابل برگشت (برای دیودها) است. یعنی چنین "خرابی" منجر به سوختن دیود می شود و یا به طور کامل عبور جریان را در هر جهت متوقف می کند یا برعکس - جریان را در همه جهات عبور می دهد.

شکل 3. اتصال مستقیم p-n-junction

اجازه دهید الکترون های 1، 2، 3 در لایه p منتشر شوند، که به طور لحظه ای خنثی الکتریکی خود را از دست می دهد و بار منفی اضافی به دست می آورد. یک میدان الکتریکی بین لایه p و خروجی آن ایجاد می شود که الکترون های 4، 5، 6 را از نزدیکترین مدارهای پیوندهای جفت الکترونی نیمه هادی نوع p به مدار خارجی پرتاب می کند. علاوه بر این، الکترون‌های 1، 2، 3 حرکت انتشار را در امتداد حفره‌ها به سمت راست به تماس سمت راست آغاز می‌کنند.

در طی انتشار الکترون‌ها، n-لایه 1، 2، 3 نیز خنثی الکتریکی خود را از دست می‌دهد و بار مثبت اضافی به دست می‌آورد. یک میدان الکتریکی بین لایه n و خروجی آن ایجاد می‌شود که الکترون‌های 7، 8، 9 را از مدار خارجی می‌کشد و در نتیجه یک جریان مستقیم در کنتاکت‌های چپ و راست و همچنین از طریق ساختار جریان می‌یابد. مقدار جریان رو به جلو توسط ناحیه اتصال p-n تعیین می شود و به ولتاژ رو به جلو اعمال شده و مقاومت محدود کننده بستگی دارد.

شکل 4. معکوس اتصال p-n

مدار سوئیچینگ معکوس اتصال p-n در شکل 4 نشان داده شده است. تحت عمل ولتاژ معکوس، حامل های اصلی 1 و 2 از مرزهای اتصال خارج می شوند، بنابراین اتصال p-n منبسط می شود. برای اکثر حامل‌ها، یک میدان کاهش‌دهنده قوی ایجاد می‌شود، بنابراین انتشار حامل غیرممکن است. میدانی که در انتقال عمل می کند برای حامل های اقلیت شتاب می گیرد، بنابراین رانش حامل رخ می دهد. جریان رانش سه جزء دارد: جریان تولید حرارت، جریان حرارتی و جریان نشتی.

جریان حرارتی توسط حامل های اقلیت 5 و 6 ایجاد می شود که در ناحیه گذار تولید می شوند و به دمای Itg(T) = Itg(T0)eT بستگی دارد، جایی که T0 مقدار دمای اولیه (250C) است. T - مقدار دمای فعلی؛ T - تغییر دما؛ - ضریب دمای. جریان تولید حرارتی در دیودهای سیلیکونی که عرض اتصال p-n بیشتری نسبت به دیودهای ژرمانیوم دارند، غالب است.

جریان حرارتی توسط حامل های اقلیت 3 و 4 تولید می شود که در لایه های نیمه هادی مجاور محل اتصال تولید می شوند. جریان حرارتی در اتصالات p-n ژرمانیوم غالب است. بستگی به دمای It(T) = It(T0)eT دارد. یک قانون کلی برای ارزیابی جریان های وابسته به دما وجود دارد: با افزایش دما به میزان 100 درجه سانتیگراد، جریان معکوس 2 برابر افزایش می یابد.

جریان نشتی توسط حامل های اقلیتی ایجاد می شود که در سطح لایه ها تولید می شوند. این جریان به دما بستگی ندارد، زیرا توسط وضعیت سطح کریستال نیمه هادی تعیین می شود. ویژگی اصلی جریان نشتی ناپایداری در طول زمان است که به آن خزش می گویند.

مقدار کل جریان حامل های اقلیت در دماهای تا 400 درجه سانتیگراد بسیار کمتر از جریان انتشار است: Ipr / Iar = 104 - 105. از این نسبت نتیجه می شود که یک اتصال p-n پله ای نامتقارن دارای ویژگی های شیر است.

دیود یک دستگاه نیمه هادی با یک اتصال p-n است که دارای دو خروجی (کاتد و آند) است که برای تثبیت، یکسوسازی، تعدیل، تشخیص، تبدیل و محدود کردن سیگنال های الکتریکی طراحی شده است. جریان معکوس.

در هدف عملکردی خود، دیودها به پالس، یکسو کننده، یونیورسال، دیود زنر، دیود مایکروویو، دیود تونلی، واریکاپ، دیود سوئیچینگ و غیره تقسیم می شوند.

در تئوری، ما می دانیم که یک دیود فقط اجازه می دهد جریان در یک جهت جریان یابد. با این حال، افراد زیادی نمی دانند و درک می کنند که او دقیقا چگونه این کار را انجام می دهد. از نظر شماتیک، یک دیود را می توان به صورت کریستالی متشکل از 2 ناحیه (نیمه رسانا) تصور کرد. یکی از این مناطق کریستال دارای رسانایی نوع n و دیگری دارای رسانایی نوع p است.

در شکل، حفره هایی در ناحیه نوع n غالب هستند که به صورت دایره های آبی نشان داده شده اند و الکترون های غالب در ناحیه نوع p به رنگ قرمز هستند. این دو ناحیه الکترودهای کاتد دیود و آند هستند:

کاتد الکترود منفی دیودی است که حامل های اصلی آن الکترون ها هستند.

آند الکترود مثبت دیودی است که حامل های اصلی آن سوراخ ها هستند.

لایه‌های فلزی تماسی بر روی سطوح بیرونی نواحی رسوب می‌کنند که سیم‌های الکترودهای دیود به آن‌ها لحیم می‌شوند. دستگاهی از این نوع فقط می تواند در یکی از دو حالت باشد:

1. بسته - این زمانی است که جریان را ضعیف هدایت می کند.

2. باز زمانی است که جریان را به خوبی هدایت کند.

اگر قطبیت منبع ولتاژ DC اعمال شود، دیود در حالت بسته خواهد بود.

در این حالت، الکترون‌های ناحیه نوع n شروع به حرکت به سمت قطب مثبت منبع قدرت می‌کنند و از اتصال p-n دور می‌شوند و حفره‌ها در ناحیه نوع p نیز از پیوند p-n دور می‌شوند. حرکت به سمت قطب منفی در پایان، مرز مناطق گسترش می یابد، که منطقه ای را تشکیل می دهد که توسط الکترون ها و حفره ها متحد شده است، که مقاومت زیادی در برابر جریان ایجاد می کند.

با این حال، حامل های بار اقلیت در هر یک از مناطق دیود وجود دارند و تبادل کوچک الکترون ها و حفره ها بین نواحی همچنان رخ خواهد داد. بنابراین جریانی چند برابر کمتر از جریان مستقیم از دیود عبور می کند و این جریان نامیده می شود جریان معکوس دیود. در عمل، به عنوان یک قاعده، جریان معکوس اتصال p-n نادیده گرفته می شود، و از این رو معلوم می شود که اتصال p-n فقط رسانایی یک طرفه دارد.