Tipuri de diode semiconductoare
Dioda redresoare
Definitie: Dioda este o jonctiune pn care are proprietatea de a permite trecerea curentului electric numai la polarizare directa. Regiunea p se numeste anod (A), iar regiunea n se numeste catod (C).
Dioda redresoare are rolul de a transforma curentul alternativ c.a. in curent continuu c.c., operatie numita redresare.
Fig. 1.8 Structura diodei
a. Simbol, marcaj si aspect fizic
Simbol
Marcaj: Diodele redresoare obisnuite sunt marcate cu litera N, iar cele rapide cu litera R. Exemplu: 1N 4001
Catodul este marcat prin inel.
Aspect fizic
Fig. 1.10 Aspect fizic
b. Principiul de functionare
La aplicarea unei tensiuni alternative, dioda conduce curentul numai cand alternanta pozitiva a tensiunii se aplica pe anod.
La polarizare directa
VA>VC VA - potentialul anodului, VC - potentialul catodului
Dioda conduce curentul de la A la C
Fig. 1.11 Polarizare directa a diodei redresoare
Rezistenta
interna RD este foarte mica, de ordinul Ω
La polarizare inversa
VA < VC
Dioda este blocata
Rezistenta interna este foarte mare, de ordinul kΩ - MΩ
Fig. 1.12 Polarizarea inversa a diodei redresoare
c. Parametri limita
Parametri limita sunt specificati in cataloagele firmelor constructoare, iar depasirea acestora poate duce la distrugerea diodei.
ID max- intensitatea maxima a curentului direct
Uinv max - tensiunea inversa maxima
Pd max - puterea disipata maxima
Tj max - temperatura maxima a jonctiunii.
Tj max = 175 ° C pentru diodele cu Ge
Tj max = 85 ° C pentru diodele cu Si
Pentru racire, diodele de putere se monteaza pe radiatoare metalice din Cu sau Al, deoarece in timpul redresarii se produc pierderi de putere ce duc la incalzirea diodelor sau distrugerea lor.
d. Schema echivalenta a diodei redresoare in c.a.
● Cb - capacitate de blocare
● Cd - capacitate de difuziune
● Ri - rezistenta interna a diodei
Fig.1.13 Schema echivalenta de c.a. a diodei redresoare
Dioda redresoare functioneaza numai la frecvente joase, de obicei 50 Hz.
La frecvente inalte dioda nu poate redresa curentul alternativ deoarece reactanta capacitatii echivalente Xc este mult mai mica decat Ri si scurtcircuiteaza rezistenta interna de conductie.
e. Defectele diodelor redresoare
Depistarea defectelor se face cu ohmmetrul.
Functionare normala Rd - mica, Ri - mare
Dioda scurtcircuitata Rd - mica, Ri - mica
Dioda intrerupta Rd - mare, Ri - mare
Rd - rezistenta interna a diodei la polarizare directa
Ri - rezistenta interna a diodei la polarizare inversa
2. Dioda stabilizatoare Zener
Definitie: Dioda Zener este o jonctiune pn care are rolul de a mentine constanta tensiunea pe o rezistenta de sarcina.
a. Simbol, marcaj si aspect fizic
Simbol
Nestandardizat Standardizat
Fig. 1.14 Simboluri ale diodei Zener
Marcaj
Pe capsula diodei Zener se marcheaza catodul cu un inel.
Aspect fizic
Sunt marcate cu literele PL si DZ.
Fig. 1.15 Marcare dioda Zener
b. Principiul de functionare
Dioda Zener functioneaza cu polarizare inversa, in zona de strapungere controlata, unde tensiunea la borne este aproximativ constanta.
Fig. 1.16 Polarizarea
inversa si caracteristica statica
Daca se polarizeaza direct, se comporta ca o dioda obisnuita.
Dioda suporta o variatie mare de curent ΔIZ provocata fie de variatia tensiunii de alimentare, fie de rezistenta de sarcina, in timp ce variatia de tensiune ΔUZ este foarte mica.
ΔUZ << ΔIZ, practic ΔUZ = 0.
c. Parametri specifici:
Tensiunea nominala de stabilizare la care apare strapungerea UZn = 2,5 - 250 V
Curentul maxim de stabilizare IZM
Puterea disipata maxima Pd max = 0,2 - 50 W
Coeficientul de temperatura al tensiunii de stabilizare αZ
Rezistenta dinamica in regiunea de stabilizare RZ = ΔUZ/ΔIZ
d. Familii de diode Zener
Diode de 0,4 W:
Sunt marcate cu simbolul DZ.
Gama de tensiuni nominale este 0,75 V - 50 V
Exemplu: DZ4V7 la care UZ = 4,7 V
Diode de 1 W
Sunt marcate cu PL.
Gama de tensiuni nominale este 3,3 V - 200 V
Exemplu: PL3V3Z la care UZ = 3,3 V
Diode de 4 W
Sunt marcate cu 4 DZ.
Gama de tensiuni nominale este 10 V - 180 V
Exemplu: 4DZ10 la care UZ = 10 V
e. Functionarea ca stabilizator de tensiune
Fig. 1.17 Circuit de stabilizare
cu DZ
Lucreaza in polarizare inversa, in regim de strapungere controlata
Mentine tensiunea constanta la borne
Se monteaza in paralel cu Rs. UZ = US
Rolul rezistentei R este de a limita curentul prin dioda Zener la valori mai mici decat IZM
f. Defecte posibile
Depistarea defectelor se face cu ohmmetrul, masurand rezistenta interna RD in regim de polarizare directa si Ri in regim de polarizare inversa.
Dioda scurtcircuitata RD = 0, Ri = 0
Dioda intrerupta RD = ∞, Ri = ∞
3. Dioda Varicap (Varactor)
Definitie: Este o dioda cu jonctiuni care functioneaza in regim de polarizare inversa pana la valoarea de strapungere.
a. Simbol, marcaj si aspect fizic
Simbol
Nestandardizat Standardizat
Fig. 1.18 Simboluri dioda Varicap
Marcaj
Se marcheaza catodul cu 1 - 3 inele colorate in functie de tipul diodei.
Aspect fizic
Jonctiunea pn este introdusa intr-o capsula de sticla. Fig. 1.19 Aspect fizic
b. Principiul de functionare
Se polarizeaza invers
Se comporta ca o capacitate de bariera dependenta de tensiunea continua de polarizare inversa
Capacitatea este invers proportionala cu tensiunea de polarizare
c. Parametri specifici
a b
Fig. 1.20 a. Polarizarea; b. caracteristica statica
Se construiesc mai ales din Si
d. Utilizari
Modulatoare pentru modulatia in frecventa
Circuite de reglaj automat al frecventei
In circuite de schimbare a frecventei, in selectoare de canale TV
Observatii: Pot fi studiate si alte tipuri de diode, dioda cu contact punctiform, dioda tunel, in functie de timpul avut la dispozitie.
Competenta
Identifica componente electronice
Obiective:
La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:
- sa precizezi principiul de functionare al diodelor redresoare
- sa identifici defectele diodelor redresoare
|
Tipul activitatii: Harta paianjen | |
Sugestii elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual | ||
timp de lucru recomandat: 20 minute |
Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa aprofundati si sa sintetizati informatiile referitoare la constructia diodelor redresoare
Enunt : Folosind surse diferite ( internet, manual, reviste de specialitate, fisa de documentare 1.2, etc.) obtineti informatii despre diode redresoare si organizati-le dupa modelul urmator:
Evaluare Punctajul se acorda in functie de numarul de informatii importante furnizate. Daca ati obtinut suficiente informatii, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, consultati fisa de documentare 1.2 si refaceti activitatea. |
Competenta
Identifica componente electronice
Obiective:
La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:
- sa precizezi notatiile marimilor fizice specifice diodelor redresoare
- sa identifici marimile fizice specifice diodelor redresoare
|
Tipul activitatii: Invatarea prin categorisire | |
Sugestii elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual | ||
timp de lucru recomandat: 20 minute |
Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa corelati notatiile marimilor fizice care caracterizeaza functionarea diodei redresoare si semnificatia acestora.
Enunt : Realizati asocierile corecte dintre notatiile marimilor fizice din coloana A si semnificatiile acestora din coloana B.
A Notatie |
B Semnificatie |
a. IDmax |
Potentialul anodului |
b. Uinvmax |
Rezistenta interna |
c. Pdmax |
Intensitatea maxima a curentului direct |
d. Tjmax |
Putere maxima disipata |
e. VA |
Temperatura maxima a jonctiunii |
f. VC |
Tensiune inversa maxima |
g. RD |
Curent de saturatie |
8. Potentialul catodului |
Evaluare 2p -pentru fiecare asociere corecta Daca ati plasat corect 7 elemente, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, consultati fisa de documentare 1.2 si refaceti activitatea. |
Competenta
Identifica componente electronice
Obiective:
La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:
- sa identifici componente electronice
- sa realizezi montaje cu componente analogice
|
Tipul activitatii: Exercitiu practic | |
Sugestii elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual | ||
timp de lucru recomandat: 20 minute |
Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa identificati componentele electronice si sa executati montaje cu componente analogice
Enunt
In figura 1.2.1 se reprezinta circuit de stabilizare cu DZ
Pornind de la figura 1.2.1, executati schema de mai jos folosind componentele electronice din figura 1.2.2
DZ
Figura 1.2.2 Componente electronice
Evaluare 2p -pentru fiecare element pozitionat corect Daca ati pozitionat corect trei elemente, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, vizualizati figura 1.2.1. si refaceti activitatea. |
Competenta
Identifica componente electronice
Obiective:
La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:
- sa precizezi principiul de functionare al diodelor redresoare
- sa precizezi principiul de functionare al diodelor Zener
- sa precizezi principiul de functionare al diodelor Varicap
|
Tipul activitatii: Expansiunea | |
Sugestii elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual | ||
timp de lucru recomandat: 20 minute |
Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa definiti diodele semiconductoare
Enunt
Pornind de la urmatoarele doua enunturi incomplete, realizati un eseu de aproximativ 10 randuri in care dezvoltati ideile continute in enunturi. In realizarea eseului trebuie sa folositi minim 5 cuvinte din lista de mai jos.
Lista de cuvinte: tensiune, curent , frecventa, strapungere, ohmmetru, radiator, alternanta, polarizare directa, polarizare inversa
Dioda este o jonctiune pn care are proprietatea de a permite trecerea..
Dioda Zener este o jonctiune pn care are rolul de a mentine constanta.
Evaluare Se va puncta - cate 1p pentru fiecare cuvant corect folosit in context - 3p- pentru coerenta si corelare cu tema data Daca ati realizat cerinta, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, consultati fisa de documentare 1.2 si refaceti activitatea. |
Politica de confidentialitate |
.com | Copyright ©
2024 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
Personaje din literatura |
Baltagul – caracterizarea personajelor |
Caracterizare Alexandru Lapusneanul |
Caracterizarea lui Gavilescu |
Caracterizarea personajelor negative din basmul |
Tehnica si mecanica |
Cuplaje - definitii. notatii. exemple. repere istorice. |
Actionare macara |
Reprezentarea si cotarea filetelor |
Geografie |
Turismul pe terra |
Vulcanii Și mediul |
Padurile pe terra si industrializarea lemnului |
Termeni si conditii |
Contact |
Creeaza si tu |