Обозначение выпрямительного диода на схеме согласно «ГОСТ 2.730-73 ЕСКД.
Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые». В приложении данного ГОСТа указаны размеры в модульной сетке. Выглядит это следующим образом:
Существуют различные варианты обозначения диодов.
Согласно ОСТ 11366.919-81 следующее буквенно-цифровое обозначение:
1) Первая буква или цифра указывает на материал:
· 1 (Г) – германий Ge
· 2 (К) – кремний Si
· 3 (А) – галлий Ga
· 4 (И) – индий In
2) Вторая буква – это подкласс полупроводникового прибора. Для нашего случая - это буква Д.
3) Третья цифра – функционал элемента в зависимости от класса (диоды, варикапы, стабилитроны и др.).
Например, для выпрямительных диодов (Д):
101...199 – диоды малой мощности с постоянным или средним значением прямого тока менее 0,3А.
201...299 – диоды средней мощности с постоянным или средним значением прямого тока от 0,3 до 10А.
Также существуют диоды большой мощности с током более 10А. Отвод тепла у диодов малой мощности осуществляется через корпус, у диодов средней и большой мощности через теплоотводящие радиаторы.
До 1982 года была другая классификация:
1) первая Д – характеризовала весь класс диодов;
2) далее шел цифровой код:
- от 1 до 100 – для точечных германиевых диодов;
- от 101 до 200 – для точечных кремниевых диодов;
- от 201 до 300 – для плоскостных кремниевых диодов;
- от 301 до 400 – для плоскостных германиевых диодов;
- от 401 до 500 – для смесительных СВЧ детекторов;
- от 501 до 600 – для умножительных диодов;
- от 601 до 700 – для видеодетекторов;
- от 701 до 749 – для параметрических германиевых диодов;
- от 750 до 800 – для параметрических кремниевых диодов;
- от 801 до 900 – для стабилитронов;
- от 901 до 950 – для варикапов;
- от 951 до 1000 – для туннельных диодов;
- от 1001 до 1100 – для выпрямительных столбов;
Система JEDEC (США)
- первая цифра – число p-n переходов (1 – диод; 2 – транзистор; 3 – тиристор);
- далее N (типа номер) и серийный номер;
- после может идти пару цифр про номиналы и отдельные характеристики диода.
Система Pro Electron (Европа)
По данной системе приборы делятся на промышленные и бытовые. Бытовые кодируются двумя буквами и тремя цифрами от 100 до 999. У промышленных приборов будет идти три буквы и две цифры от 10 до 99. Для диодов:
1) Первая буква:
· A - германий Ge
· B - кремний Si
· C - галлий Ga
· R - другие полупроводники
2) Вторая буква – это буква A, указывающая на маломощные импульсные и универсальные диоды.
3) Третья буква отвечает за принадлежность элемента к сфере специального применения (промышленность, военная). “Z”, “Y”, “X” или “W”.
4) Четвертая – это 2-х, 3-х или 4х-значный серийный номер прибора.
5) Дополнительный код – в нем для выпрямительных диодов указывается максимальная амплитуда обратного напряжения.
Система JIS (Япония)
Применяется в странах Азии и тихоокеанского региона.
- Первая цифра – число переходов (0 – фототранзистор, фотодиод; 1 – диод; 2 – транзистор; 3 – тиристор);
- Затем буква S (semiconductors) – полупроводниковые;
- Затем буква, отвечающая за тип прибора:
- A – ВЧ транзисторы p-n-p;
- B – НЧ транзисторы p-n-p;
- С – ВЧ транзисторы n-p-n;
- D – НЧ транзисторы n-p-n;
- E – диоды;
- F – тиристоры;
- G – диоды Ганна;
- H – однопереходные транзисторы;
- J – полевые транзисторы с p-каналом;
- K – полевые транзисторы с n-каналом;
- M – симметричные тиристоры;
- Q – светоизлучающие диоды;
- R – выпрямительные диоды;
- S – малосигнальные диоды;
- T – лавинные диоды;
- V – варикапы, p-i-n диоды, диоды с накоплением заряда;
- Z – стабилитроны, стабисторы, ограничители.
В нашем случае будет буква R.
- Рег. номер прибора;
- Модификация прибора;
- Далее может идти индекс, описывающий специальные свойства.
Существуют и специальные обозначения от фирм-изготовителей, которые отличаются от приведенных выше.
Принцип действия выпрямительного диода
Полупроводники по своим электрическим свойствам являются чем-то средним между проводниками и диэлектриками.
Как ведет себя диод при прямом и обратном включении.
Прямое направление – направление постоянного тока, в котором диод имеет наименьшее сопротивление.
Обратное направление – направление постоянного тока, в котором диод имеет наибольшее сопротивление.
Рассмотрим поведение тока в цепи при прямом и обратном включении на переменное и постоянное напряжение. Изначально мы будем иметь синусоиду, которая получается от источника переменного тока.
При таких способах подключения отсекается половина синусоиды положительная или отрицательная. На выходе - пульсирующий переменный ток одного знака (считай, постоянный, только загвоздка в том, что им никто не пользуется).
- анод (для прямого включения подключаем к плюсу), основание треугольника;
- катод (подключаем к минусу для прямого включения) палочка.
Ток течет от анода к катоду, некоторые прибегают к сравнению с воронкой. В широкое горлышко жидкость проходит быстрее, чем в узкое. Принцип работы заключается в пропускании тока при прямом включении и запирании диода при обратном включении (отсутствии тока). Всё дело в запирающем слое, который испаряется или расширяется в зависимости от способа подключения диода.
Рассмотрим поведение диода в схеме постоянного тока. На левом изображении ток, напряжение проходит - лампочка горит (черная) - это прямое включение. На правом изображении диод не пропускает достаточно тока и напряжения для загорания лампочки - обратное включение.
ВАХ выпрямительных диодов (Ge, Si)
Вольт-амперные характеристики (ВАХ) диодов представляют собой графики зависимостей прямых и обратных токов (Y) и напряжений (X) при различных температурах.
При подаче обратного напряжения, превышающего пороговое значение, величина обратного тока возрастает и происходит пробой p-n слоя. Стоит обратить внимание и на порядки чисел по осям. Величины обратного тока на порядок меньше прямого. Значения прямого напряжения на порядок меньше обратного. По достижении порогового значения прямого напряжения прямой ток начинает увеличиваться лавинообразно.
Разница между диодами в том, что обратный ток кремниевых диодов меньше, чем у германиевых. Поэтому, за счет большего тока, у Ge диодов пробой носит тепловой характер, у Si – преобладает электрический пробой. Мощность, рассеиваемая при одинаковых токах у германиевых диодов меньше.
Источник
