Полупроводниковые приборы.

Для изготовления полупроводниковых приборов используется в основном германий (Ge) или кремний Si, которыt в чистом виде являя.тся диэлектриками. Для получения проводимости их соединяют с другими элементами: бор (B), мышьяк (As), индий( In), то получают 2 варианта материала:

1. С избытком электронов –т.е. электронная проводимость (n – типа).
2. С недостатком электронов –т.е. дырочная проводимость (p – типа).

Диоды.

Диоды –это полупроводниковые приборы, образованные соединениями двух материалов с проводимостью nи p – типа,при этом на границе их соединения образуется запирающий слой, который называетсяp – n переход.Если полярность приложенного напряжения совпадает с полярностью запирающего слоя, он увеличивается и препятствует прохождению тока. Такое включение называют обратным.

Если изменить полярность запирающий слой рассасывается и начинает проходить ток, такое включение называют прямым.

Вольтамперная характеристика диода– это зависимость тока от напряжения при прямом и обратном включении.

При прямом - включении ток растет с увеличением напряжения (закон Ома)

При обратном - ток практически отсутствует, пока не станет критическим, после чего наступает пробой,обратный ток резко возрастает и обычный диод выходит из строя.

Силовые диоды,рассчитаные на большие токи, от 10 до 2000А называются вентили.

Лавинные вентили –пробоя не боятся, так как большой ток пробоя распределяется по всей площади и вентиль не портится.

Характеристика вентиля по классам (обозначения, пример – В-200-8-0,53):

· В – вентиль

· 200 – номинальный прямой ток в Амперах, при условии охлаждения потоком воздуха 10-12 кубических метров в секунду.

· 8 – класс вентиля – допускается обратное напряжение да 800В. Класс вентиля показывает количество сотен вольт допустимого напряжения.

· 0,53 – прямое падение напряжения на «p-n» переходе в Вольтах, при номинальном токе 200А.

Стабилитроны.

Стабилитрон – это лавинный вентиль, нормально работающий при обратном включениидляподдерживания постоянного напряжения на участке цепи.

Для стабилизации напряжения на нагрузке ее подключают параллельно стабилитрону, а последовательно включают ограничивающее сопротивление, которое выполняет две функции:

1. Ограничивают величину тока протекающего через стабилитрон с целью предотвращения теплового пробоя.

2. Перераспределяет напряжение источника питания между стабилитроном и ограничивающим сопротивлением, т.е. создает нужное падение напряжения.

Кроме того, стабилитрон можно использовать в устройствах автоматики. Например: для отключения потребителей при увеличении питающего напряжения выше установленных пределов, а так же в качестве сигнализирующих устройств о повышении напряжения.

В данном случае катушка или сигнальная лампа устанавливаетсяпоследовательно со стабилитроном.При увеличении напряжения превышающих напряжение пробоя стабилитрона через стабилитрон начнет протекать ток, этот ток же ток будет протекать через катушку реле или сигнальную лампу. При этом катушка притянет якорь и замкнет контакты цепи управления.

Определить параметры любого стабилитрона по его маркировке – можно по справочнику.

Транзисторы.

Транзистором –называют полупроводниковый прибор, имеющий 2 «p-n» перехода. Служит для усиления электрических сигналов,генерирования электрических колебаний.

Две крайние части транзистора, имеютодинаковую проводимость, а средняя противоположную,т.к. полупроводники имеют два типа проводимости, то средняя зона транзистора можетбыть pили n – типа.В зависимости от этого различают два типа транзисторов p-n-p и n-p-n.

• p-n-p -транзисторы прямой проводимости.
• n-p-n –транзисторы обратной проводимости.

у транзисторов одна из крайних зон называется эмиттером (Э), другая коллектором (К), средняя – общая зона – база (Б).

При подаче небольшого потенциала на базу существенно меняется проводимость между эмиттером и коллектором.

Тиристор

– полупроводниковый прибор с тремя p-n переходами. В отличие от транзистора управление проводимостью производится короткими импульсами тока.

Динистор -это тиристор, проводимостью которого управляют напряжением.