Выпрямительный диод - описание, параметры и характеристики
Выпрямительный диод – это электронное устройство, предназначенное для преобразования тока переменного в ток постоянный. Это такой двухэлектродный прибор, у которого есть только односторонняя (униполярная) электрическая проводимость. Выпрямительный диод из полупроводниковых материалов и так называемые диодные мосты (когда четыре диода подключены по диагонали попарно в одном корпусе) пришли на смену игнитрону и электровакуумному диоду.
Эффект выпрямления переменного тока и преобразования его в постоянный возникает на переходе полупроводник-металл, металл-полупроводник или же в так называемом электронно-дырочном переходе в некоторых кристаллах (например, кремний, германий, селен, закись меди). Такие кристаллы часто служат основой прибора.
Полупроводниковый выпрямительный диод применяют в радиотехнике, в электронных и электрических устройствах. По сути, выпрямление – это преобразование тока переменного (напряжения) в ток одной полярности (пульсирующий постоянный). Такого типа выпрямление в технике необходимо для размыкания и замыкания электрический цепей, коммутации и детектирования электрических сигналов и импульсов, и для многих других подобных преобразований. Такие характеристики диода, как быстродействие, стабильность параметров, емкость p-n переходов не обязывают предъявлять к себе какие-то специальные требования.
У такого устройства есть определенные электрические параметры и характеристики диодов:
- прямое напряжение при указанном значении тока (берется среднее значение);
- обратный ток при заданном значении обратного напряжения и температуры (среднее значение);
- амплитудные допустимые значения для максимального обратного напряжения;
- усредненное значение прямого тока;
- значение величины частоты без снижения режима;
- сопротивление.
Выпрямительный диод часто сокращенно называют просто выпрямителем. Как компонент электрической цепи, он оказывает высокое сопротивление току, который протекает в одном направлении, и низкое тому, который протекает в направлении обратном. Это и вызывает выпрямление тока.
У такого устройства, как диод выпрямительный, достаточно небольшой частотный диапазон. Рабочая частота для промышленного использования такого прибора при преобразовании переменного тока в постоянный составляет 50 Гц. Предельной частотой принято считать не более чем 20 кГц.
Выпрямительный диод как электронное устройство можно поделить на несколько групп по значению максимального среднего прямого тока. Это диод малой мощности (до 0,3 ампер), средней мощности (от 0,3 А до 10 А) и сверхмощные (силовые) выпрямительные диоды (более десяти ампер).
К основным параметрам такого электронного устройства, как выпрямительный диод, необходимо отнести и рабочий диапазон для температуры окружающей среды (обычно она колеблется от -50 до +130 градусов Цельсия для наиболее распространенного типа диода – кремниевого) и максимальную температуру корпуса (самые разные параметры, в зависимости от мощности, назначения и производителя).