Формирование запирающего слоя при обратном подключении

 

Изменим полярность внешнего напряжения (рис.3). Тогда напряженность внешнего поля, направленная противоположно напряженности , будет перемещать свободные электроны, и дырки по направлению к контактному слою. Прилежащие слои полупроводников обогащаются носителями зарядов, запирающий слой сужается, а его сопротивление уменьшается. При определенном значении приложенного внешнего напряжения запирающий слой исчезнет и через полупроводник пойдет большой ток. Такое направление внешнего электрического поля (p→ n) называется пропускным, а ток прямым.

 

Рис. 3. Пропускание тока диодом при прямом подключении

Вследствие этого сопротивление n-p -перехода от направления поля, он обладает односторонней проводимостью, что позволяет использовать его для выпрямления переменного тока. Если к такому контакту приложить переменное напряжение, через p-n – переход ток будет идти только в одном направлении: от p- проводника к n – полупроводнику.

Зависимость силы тока от приложенного напряжения (вольтамперная характеристика полупроводникового диода) изображена на рис. 4. Здесь же приведены обозначения диодов на схемах, соответствующие пропускному и запирающему направлениям включения внешнего электрического поля.

Выпрямительные свойства полупроводниковых диодов характеризуют коэффициентом выпрямления К, который равен:

.

Важной характеристикой полупроводниковых диодов является максимальное обратное рабочее напряжение (см. рис. 4), превышение которого может привести к пробою диода и нарушению его работы.

Полупроводниковые диоды, обладая малыми габаритами, большой надежностью, долговечностью и высоким коэффициентом полезного действия, нашли использование в выпрямителях и, следовательно, являются основной частью аппарата для терапии постоянным током.

Рис. 4.

Вольтамперная характеристика диода

Устройство и принцип действия аппарата

Для гальванизации

Основным узлом аппарата является выпрямитель со сглаживающим фильтром.

Выпрямитель состоит из трансформатора, полупроводниковых диодов, сглаживающего фильтра (С₁, С₂ и др.) и потенциометра R_н. Переменное напряжение сетки преобразуется трансформатором в нужное по величине напряжение, которое снимается с вторичной обмотки и подается на диоды, включенные по мостовой схеме.

Рассмотрим процесс выпрямления переменного тока в данной схеме выпрямителя. Предположим, что в какой-то момент времени точка А (по схеме рис.5) имеет положительный потенциал по отношению к точке В. тогда ток протекает через диод Д₁ (пропускное направление), потенциометр R_н и Д₃ .

Во второй полупериод полярность точки А и В меняется на противоположную. Тогда ток потечет через диод Д₂, потенциометр R_н и Д₄.

Рис. 5.

Двухпериодный выпрямитель тока

Таким образом, в оба полупериода через потенциометр R_н течет ток, постоянный по направлению, по переменной по величине (рис. 6), те пульсирующий ток.

 

Рис. 6.

Колебания тока на потенциометре двухпериодного выпрямителя

Для сглаживания пульсаций тока используют сглаживающий фильтр, состоящий из двух конденсаторов С₁, и С₂ и дросселя Д_р (рис. 7).

 

Рис. 7.

Выпрямитель тока со сглаживающим фильтром

При возрастании тока конденсаторы заряжаются. В тот момент, когда ток начинает уменьшаться, конденсаторы, разряжаясь через R_н, поддерживают ток, не давая падать ему до нуля. Это приводит к ослаблению амплитуды пульсаций тока. Одновременно с этими процессами происходит гашение колебаний тока в дросселе возникает ток самоиндукции противоположного направления, а при уменьшении основного тока, ток самоиндукции стремится поддержать его. Таким образом, пульсация основного тока еще больше уменьшается и через R_н течет ток, постоянный уже не только по направлению, но и по величине.

Порядок выполнения работы

Упражнение 1. Снятие вольтамперной характеристики диода

Измерения проводятся на макете, схема которого представлена на рис.8

1. Начертить таблицы 1 и 2.

Таблица 1

Uпр, мВ	0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
Iпр, мА	0

 

Рис. 8.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Популярное:

1. A. обеспечение выполнения расписания движения, корректировка движения в случае необходимости, оказание техпомощи ПС на линии, принятие мер в случае ДТП и др.
2. A. эксплуатируемые вручную или с применением ручного труда; без применения ручного труда (механические, автоматические и др.).
3. B. Специфика восприятия выразительных средств театра
4. Extended Primitives-расширенные примитивы
5. I ) При нейтральной оси в полке.
6. I. 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ И НАВЫКОВ
7. I. Заполнение фрагмента «Талон приема»
8. I. Общие сведения о воспитательном мероприятии
9. I. Прием и отправление поездов
10. I. Принятие нормативных актов органами государства.
11. I. ЭКГ при нарушениях ритма сердца (аритмиях)
12. I. Этические принципы психолога