Диод vd1: 1N4007, Диод выпрямительный 1А 1000В [DO-41], Diotec

Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике › Схемы резервирования источников питания [страница – 42] | Самоучители по инженерным программам

Схемы резервирования источников питания

Рис. 10.6. Схема автоматического переключения нагрузки на резервное питание с индикацией

Рис. 10.7. Схема автоматического коммутатора питания

Дальнейшим развитием предыдущего устройства является автоматический коммутатор питания (рис. 10.7) [10.6]. Устройство предназначено для установки в любые носимые и переносные устройства (приемники, плейеры, магнитофоны), имеющие внутренние источники питания. Автоматический коммутатор питания позволяет автоматически переходить от внутреннего к внешнему питанию и обратно.

В исходном состоянии, когда внешний источник питания отключен, реле К1 обесточено, и через его нормально замкнутые контакты напряжение подается с батареи GB1 на нагрузку RH и через диод VD1 на нижний по схеме (красный) диод HL1. При подключении внешнего источника питания реле К1 срабатывает, его контакты К1.1 устанавливаются в нижнее по схеме положение, и питание на нагрузку подается от внешнего источника. Так как на анод верхнего по схеме диода HL1 (зеленого цвета) подается напряжение на 2 В больше, чем на анод нижнего диода HL1 (красного цвета), двухцветный двуханодный светодиод HL1 светится зеленым цветом, указывая на режим работы от сети. При пропадании сетевого напряжения обмотка реле К1 обесточивается, и нагрузка автоматически переключается на работу от батареи GB1. Об этом сигнализирует индикатор HL1, меняя цвет свечения с зеленого на красный. Диод VD1 следует взять типа КД503, КД521 или КД510. Падение напряжения на нем в прямом включении должно быть не менее 0.7 б.-Тогда при свечении зеленого светодиода не будет подсвечиваться красный.

Резистором R2 устанавливают ток через HL1, равный 20 мА. Реле К1 типа РЭС-15 (паспорт РС4.591.005) или другое с рабочим напряжением не более 5 В. Обычно срабатывание реле происходит при напряжении, на 30…40% меньшем его рабочего напряжения.

При настройке устройства резистор R1 подбирают такой величины, чтобы реле К1 надежно срабатывало при напряжении 4 В. При использовании реле К1 других типов с напряжением срабатывания, близким к 4.5 В, резистор R1 можно исключить.

При сетевом питании электронно-механических часов наблюдается неприятный эффект: при отключении сетевого напряжения происходит остановка хода часов.

Более надежными и удобными в эксплуатации являются комбинированные блоки питания – сетевые блоки питания в сочетании с никель-кадмиевыми аккумуляторами Д-0.1 или Д-0.125 (рис. 10.8) [10.7].

Здесь конденсаторы С1 и С2 выполняют функцию балластных реактивных элементов, гасящих избыточное напряжение сети. Резистор R2 служит для разрядки конденсаторов С1 и С2 при отключении устройства от сети.

Если контакты выключателя SA1 замкнуты, то при отрицательной полуволне сетевого напряжения на верхнем (по схеме) проводе диод VD2 откроется, и через него будут заряжаться конденсаторы С1 и С2. При положительных же полуволнах конденсаторы станут перезаряжаться, ток потечет, в первую очередь, через открытый диод VD3 и начнет подзаряжаться аккумулятор GB1 и конденсатор С3.

Напряжение на полностью заряженном аккумуляторе будет не менее 1.35 В, на светодиоде HL1 – около 2 В. Поэтому светодиод начнет открываться и тем самым ограничивать зарядный ток аккумулятора. Следовательно, аккумулятор постоянно будет в заряженном состоянии.

Рис. 10.8. Комбинированный блок питания электронно-механических часов

Принцип работы переключающего диода и анализ метода переключения – Знания

Принцип работы переключающего диода

Когда полупроводниковый диод включен, он эквивалентен замкнутому переключателю (цепь включена), а когда он выключен, он эквивалентен разомкнутому переключателю (цепь выключена), поэтому диод можно использовать как переключатель. Обычно используется модель 1N4148. Поскольку полупроводниковый диод имеет характеристики однонаправленной проводимости, PN-переход включается при прямом смещении, а сопротивление во включенном состоянии очень мало, от десятков до сотен Ом; при обратном смещении он находится в выключенном состоянии, его сопротивление очень велико, обычно кремниевые диоды имеют сопротивление выше 10 МОм, а германиевые лампы также имеют сопротивление от десятков до сотен кОм. Используя эту функцию, диод будет играть роль в управлении током включения или выключения в цепи, становясь идеальным электронным переключателем.

Приведенное выше описание действительно применимо к любому обычному диоду или принципу самого диода. Но для переключающих диодов наиболее важной особенностью является работа в условиях высоких частот.

В условиях высоких частот барьерная емкость диода имеет чрезвычайно низкий импеданс и включена параллельно диоду. Когда емкость барьерного конденсатора достигает определенного уровня, это серьезно влияет на коммутационные характеристики диода. В экстремальных условиях диод будет закорочен, и высокочастотный ток больше не будет проходить через диод, а будет напрямую обходить барьерный конденсатор, и диод выйдет из строя. Барьерная емкость переключающего диода, как правило, очень мала, что эквивалентно блокированию пути барьерной емкости, обеспечивая эффект поддержания хорошей однонаправленной проводимости в условиях высоких частот.

Анализ схемы переключающих диодов

Переключающий диод представляет собой структуру с PN-переходом, как и обычные диоды. Разница в том, что коммутационные характеристики этого диода должны быть лучше.

Когда прямое напряжение подается на переключающий диод, диод находится во включенном состоянии, что эквивалентно включенному состоянию переключателя; когда на переключающий диод подается обратное напряжение, диод находится в выключенном состоянии, что эквивалентно выключенному состоянию переключателя. Включенное и выключенное состояния диода дополняют функции включения и выключения.

Переключающие диоды используют эту характеристику, и в процессе производства характеристики переключения становятся лучше, то есть скорость переключения выше, емкость PN-перехода меньше, внутреннее сопротивление при его включении меньше, а сопротивление в выключенном состоянии большое.

Схема коммутирующего диода

VD1 в схеме представляет собой переключающий диод, и его функция эквивалентна переключателю, который используется для включения и выключения конденсатора C2.

Следующие пункты поясняются относительно идей анализа схемы диодного переключателя:

(1) В схеме последовательно соединены C2 и VD1. В соответствии с характеристиками последовательной цепи C2 и VD1 либо подключены к цепи одновременно, либо отключены в одно и то же время. Если вам нужно только подключить C2 параллельно к C1, вы можете напрямую подключить C2 к C1 параллельно, но диод VD1 подключен последовательно, показывая, что VD1 управляет доступом и отключением C2.

(2) В соответствии с характеристиками проводимости и отсечки диода, VD1 включается, когда требуется подключить C2 к цепи, и VD1 отключается, когда C2 не требуется подключать к цепи. Схема называется схемой диодного переключателя.

(3) Включение и выключение диода должно контролироваться напряжением. Анод VD1 в цепи подключен к выводу постоянного напряжения + V через резистор R1 и переключатель S1. Это напряжение является управляющим напряжением диода.

(4) Переключатель S1 в цепи используется для контроля того, подключено ли к цепи рабочее напряжение + V. Согласно схеме переключателя S1 легче подтвердить, что диод VD1 работает в состоянии переключения, потому что включение и выключение S1 управляет включением и выключением диода.

Рабочие характеристики коммутирующего диода

Время от отключения (состояние с высоким импедансом) до проводимости (состояние с низким сопротивлением) переключающего диода называется временем включения; время от включения до отключения называется временем обратного восстановления; сумма двух времен называется временем переключения. Как правило, время обратного восстановления больше времени включения, поэтому в параметрах использования переключающего диода указывается только время обратного восстановления. Скорость переключения диодов довольно высокая. Например, время обратного восстановления кремниевых переключающих диодов составляет всего несколько наносекунд, и даже для германиевых переключающих диодов оно составляет всего несколько сотен наносекунд.

Переключающие диоды обладают такими характеристиками, как высокая скорость переключения, небольшие размеры, длительный срок службы и высокая надежность. Они широко используются в схемах переключения, схемах обнаружения, схемах высокочастотных и импульсных выпрямителей и схемах автоматического управления электронным оборудованием.

Классификация переключающих диодов

Переключающие диоды подразделяются на обычные переключающие диоды, высокоскоростные переключающие диоды, сверхбыстродействующие переключающие диоды, переключающие диоды малой мощности, переключающие диоды с высоким обратным напряжением, кремниевые переключающие диоды напряжения и т. Д.

ТатПатент

Изобретение относится к области электрической и электронной автоматики и может быть использовано в устройствах коммутации различных электромагнитных исполнительных органов (ЭМИО). Технический результат – снижение уровня помех и уменьшение влияния на быстродействие электромагнитных исполнительных органов, например систем стабилизации динамических объектов. Решение этой задачи по первому варианту достигается тем, что устройство управления электромагнитным исполнительным органом (ЭМИО) A1 содержит ключ K, включенный последовательно с ЭМИО, диод VD1, подключенный встречно ЭМИО, второй диод VD2, резистор R1 и конденсатор C1, при этом резистор R1 и конденсатор C1 соединены последовательно и подключены параллельно ЭМИО, второй диод VD2 подключен параллельно резистору R1 и в составе устройства подключен встречно ЭМИО.

Решение поставленной задачи по второму варианту достигается тем, что устройство управления электромагнитным исполнительным органом (ЭМИО) A1 содержит ключ K, включенный последовательно с ЭМИО, диод VD1, подключенный встречно ЭМИО, второй диод VD2, резистор R1 и конденсатор C1, при этом резистор R1 и конденсатор C1 соединены последовательно и подключены параллельно ЭМИО, второй диод VD2 соединен последовательно с первым диодом VD1 и подключен встречно ЭМИО, общая точка последовательно соединенных диодов VD2 и VD1 соединена с общей точкой соединенных последовательно резистора R1 и конденсатора C1. Решение поставленной задачи по третьему варианту достигается тем, что устройство управления электромагнитным исполнительным органом (ЭМИО) A1 содержит ключ K, включенный последовательно с ЭМИО, диод VD1, подключенный встречно ЭМИО, второй диод VD2, два резистора R1 и R2 и конденсатор C1, при этом резистор R1 и конденсатор C1 соединены последовательно и подключены параллельно ЭМИО, второй диод VD2 соединен последовательно с первым диодом VD1 и подключен встречно ЭМИО, общая точка последовательно соединенных диодов VD2 и VD1 соединена с общей точкой последовательно соединенных резистора R1 и конденсатора C1, второй резистор R2 соединен последовательно с диодом, подключенным параллельно конденсатору C1. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Двухполупериодные схемы выпрямления. Проверка исправности диодов.

Самая простая двух-полупериодная схема выпрямления переменного тока получается из двух однополупериодных схем.   

    Вторичная обмотка трансформатора состоит из двух одинаковых обмоток II и III, каждая из которых выдает нужное переменное напряжение Uвых.

Через диоды проходит только положительная полуволна синусоидального переменного тока.

   Работает поочередно или обмотка II и диод VD1, или обмотка III и диод VD2. Средняя величина тока проходящего через каждую обмотку и диод, в двухполупериодном выпрямителе, равна половине выходного тока выпрямителя. В этом случае обмотки можно мотать проводом с вдвое меньшим сечением и применять диоды с меньшим допустимым током.

   Такие схемы двухполупериодного выпрямления предпочтительны тогда, когда на выходе выпрямителя нужно получить большой ток (5 — 10 ампер и более) при небольших напряжениях (5 – 20 вольт).

    Желательно применять германиевые диоды (на них меньше падение напряжения, чем на кремниевых диодах) они меньше греются. Мощные диоды, при больших токах нагрузки, нужно обязательно ставить на радиатор.

    При таком способе включения, оба диода можно ставить на один радиатор, так как аноды (плюсы) их имеют вывод на корпус, под гайку. Конструктивно это очень удобно. Два диода и радиатор составляют одну конструкцию и ее ставят на одну изолирующую подставку.

    Форма выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя представляет собой пульсирующее напряжение: полусинусоиды положительной и, перевернутой вверх, полусинусоиды отрицательной.

   На рисунках приведены варианты таких схем получения, на выходе выпрямителя, выходного напряжения положительной (рис. 1) или отрицательной (рис. 2) полярности относительно корпуса.

   Достоинства такой схемы двухполупериодного выпрямления против одно полупериодной схемы:

— трансформатор работает без токов подмагничивания;

— частота пульсаций на выходе выпрямителя f = 100 герц;

 – коэффициент пульсаций существенно меньше.

Недостатки такой схемы:

   – обратное напряжение на каждом диоде превышает выходное напряжение выпрямителя Uвых. в два раза (напряжение обоих обмоток складывается).

   В случае, если нет возможности достать диоды на рассчитываемый ток, можно включать их параллельно по два, а то и по три в каждом плече, как на рисунке 3.

    В этой схеме все диоды можно ставить на один радиатор, без изоляционных прокладок. Резисторы ставятся для того, чтобы уравнять внутренние «тепловые» сопротивления диодов.

    Резисторы должны быть равны между собой и иметь величину соответствующую динамическому сопротивлению диода — от 0,2 до 1 Ом, и мощность 1 ватт и более.

    Недостаток схемы:  – большая потеря мощности на резисторах.

   Разберем на примере применение данных схем.

Пусть нам нужно построить выпрямитель на напряжение 12 вольт и номинальный ток до 15 ампер.

    Рассмотрим сначала схему на рис. 1. Каждая вторичная обмотка трансформатора (обмотки II и III) должна быть рассчитана на переменное напряжение 13 – 14 вольт, с учетом падения напряжения на самой обмотке и самом сопротивлении диода.  

Эти обмотки включаются последовательно – конец обмотки II с началом обмотки III. Средняя точка – общий, минусовой вывод. Два диода соединенные анодами вместе – это плюсовой вывод.

    Выходной ток двухполупериодного выпрямителя состоит из двух полуволн. Каждая из полуволн, за один период проходит сначала по одной половинке и диоду, затем по второй и диоду и имеет величину по 15 ампер. После диодов они сливаются вместе и имеют во времени форму пульсирующего напряжения.

    В каждой паре (обмотка и диод) ток, в течении одного периода, половину периода идет, половину периода не идет. Электрическая мощность, проходящая по каждой паре (обмотка — диод) в течение периода, равна половине общей мощности за это время. А следовательно, средний ток через каждую пару (обмотка — диод) равен, как бы, половине общего тока.

    Сечение провода вторичных обмоток и максимально допустимый ток диодов так же подбирается из этого расчета.

    Из этого следует, что в нашем примере сечение провода вторичных обмоток может быть рассчитано на ток в 7,5 ампер, то есть в два раза меньше. Диоды подбираются на ток до 10 ампер (всегда берутся с запасом), а не 7,5 ампер.

    Те же самые рекомендации по сечению провода относятся к схеме на рис. 2 и рис.3.

   Пример на схеме рис.3 относится к случаю, когда у нас нет в наличии диодов рассчитанных на ток 10 ампер, а есть диоды на 5 ампер. В этом случае ставим 4 диода: в «плечо» по два диода в параллель.Через каждый диод будет протекать ток  15 : 4 = 3,75 ампера.

    Определим величину омического сопротивления резисторов R1 – R4. Падение напряжения на диоде, при протекании через него максимального тока, равно около Uд = 1,0 вольта. Его динамическое сопротивление при токе I = 3,75 ампер будет примерно равно:

R = Uд : I = 1,0 : 3,75 = 0,266 Ом.

 Сопротивление каждого из резисторов R1 – R4 должно быть 1 – 2 Uд = 0,26 – 0,5 Ома.R1 – R4 д

При резисторе R = (0,26 — 0,5) Ома падение напряжения на нем будет:

   U = R х I = (0,26 — 0,5) х 3,75 = от 0,975 до 1,875 вольта.

    Электрическая мощность выделяемая на каждом резисторе равна:

   P = I х U = 3,75 (0,95 – 1,875) = от 3,56 до 7,03 ватта.

Такие резисторы изготавливают из толстого высокоомного провода, рассчитанного на ток 3,75 ампер и сильное выделение тепла.

   Это довольно существенная потеря мощности на резисторах.

 Такова расплата за использование не соответствующих току диодов.

     Если же не ставить эти уравнительные резисторы, одни диоды будут работать с перегрузкой и сильно греться (тепловой пробой), другие будут работать с малыми токами.

Основным свойством диода является односторонняя проводимость тока. Ток через диод возникает только при положительном потенциале на аноде относительно катода. При обратной полярности ток через диод практически равен нулю.

    Приборы, имеющие одностороннюю проводимость, называются электрическими вентилями. Сопротивление вентиля зависит от величины и знака приложенного напряжения. У идеального вентиля при одном (прямом) знаке напряжения сопротивление равно нулю, а при другом (обратном) – бесконечности. 

Проверка исправности полупроводникового диода

     Для проверки исправности полупроводникового диода включаем цифровой мультиметр в режим измерения сопротивления на предел, отмеченный значком (). Данный режим предназначен для тестирования P-N переходов. Его особенностью является то, что индицируемое значение сопротивления на этом пределе численно равно прямому напряжению на переходе в милливольтах.

    Далее подключать щупы к выводам диода. 

 Рис.1

    При этом у исправного диода сопротивление в прямом смещении, когда плюсовой щуп омметра подключен к аноду диода (как на Рис.1), должно быть значительно меньше сопротивления в обратном смещении, когда плюсовой щуп омметра подключен к катоду диода.

    Если сопротивления диода в прямом и обратном смещениях близки к нулю, диод неис-правен , неисправность – пробой.

    Если сопротивления диода в прямом и обратном смещениях бесконечно большие, диод неисправен , неисправность – обрыв .

    Если при замере обратного сопротивления стрелка прибора не устанавливается твердо, а все время «плавает», диод неисправен, неисправность – увеличение тока утечки .

    Полярность щупов мультиметра, подключенного при измерениях в прямом направлении укажет положение анода и катода. Красный щуп (“+”) в этом случае будет подключен к аноду диода, чёрный (“—”) — к катоду. Численные значения прямого напряжения на переходе равны:

                               • 200 – 400 мВ для германиевых диодов.

                               • 500 – 800 мВ для кремниевых диодов;

    Во избежание прогрева при измерениях не следует держать диод за корпус.

 

    Если вы пытаетесь определить исправность диода не вапаивая его из схемы, следует учитывать, что результаты измерений будут искажены из-за шунтирующего действия других элементов схемы, включённых между анодом и катодом диода. Поэтому, для однозначного определения исправности диода (кстати, это справедливо и для других элементов), необходимо одну ножку диода от схемы таки отсоединить (отпаять).

      Если вы обнаружили неисправный диод в схеме, его нужо заменить. На корпусе неисправного диода необходимо считать его марку, и подобрать точно такой же. Если вы не смогли найти для замены вышедшего из строя такой же марки, можно подобрать его аналог – другой диод, по своим параметрам не хуже вышедшего из строя.

      Для принятия технически грамотного решения при подборе аналога необходимо воспользоваться справочной информацией (даташитом), который легко найти, вбив в любой поисковик марку диода. По каким же параметрам следует подбирать аналог? А вот по таким:

 Основные параметры диодов

      Для выпрямительных диодов наибольшее значение имеют следующие параметры:

Максимально допустимый прямой ток IПР.МАКС – определяет максимальный ток нагрузки, который диоды смогут выдержать. Превышение IПР.МАКС. приводит к тепловому пробою и повреждению диода;

Максимально допустимое обратное напряжение UОБР.МАКС. – это наибольшее обратное напряжение, которое в течение длительного времени может быть приложено к диоду, не вызывая изменение его параметров. Оно должно быть как минимум в два раза больше рабочего напряжения.

​     Для диодов, работающих на высоких частотах важен такой параметр как ёмкость PN перехода, так как с увеличением частоты сопротивление этой ёмкости уменьшается и диод теряет своё основное свойство – одностороннюю проводимость.  

Для стабилитронов помимо перечисленных важны: напряжение стабилизации UСТ. и максимально допустимый постоянный ток стабилизации IСТ. МАКС..

    Для варикапов важен диапазон изменения ёмкости и соответствующий ему диапазон изменения обратного напряжения. 

Диод в режиме нагрузки

На рис. 2.3,а приведена электрическая схема, содержащая источник питания UП, диод VD1 и резистор RН. Расчѐт такой электрической цепи, содержащей нелинейные элементы, можно выполнить графоаналитическим методом двумя способами:

с помощью нагрузочной прямой;

путѐм построения суммарной вольтамперной характеристики.

Выполним последовательно расчѐт схемы, представленной на рис. 2.3,а, одним и другим способом.

Графоаналитический расчѐт с помощью нагрузочной прямой следует начать с определения электрического состояния цепи (рис.

2.3,а), которое описывается вторым законом Кирхгофа

UП=IНRН+UVD,

откуда

I           UП

RН

UVD

RН

.            (2.1)

Это уравнение называют аналитическим выражением нагрузочной прямой, так как в рассматриваемой схеме резистор RН выполняет функцию нагрузки.

Из уравнения (2.1) требуется определить ток IH=IVD и напряжение UVD. Этот расчѐт проводится графоаналитическим построением нагрузочной характеристики. Нагрузочная характеристика представляет собой прямую линию, отсекающую на

осях координат (рис. 2.3,б) отрезки: на оси абсцисс UVD=UП при IН=0; на оси ординат IН=UП/RH при UVD=0. Построенная по двум этим точкам характеристика называется нагрузочной прямой. Она отражает все возможные режимы электрической цепи: от режима

короткого замыкания диода UVD=0 до холостого хода IН=0.

R н

+

Uп       I н      VD1

Uвых

а          б

в          г

Рис. 2.3. Графоаналитическое решение цепи, содержащей диод

Изменение сопротивления Rн  вызывает изменение наклона нагрузочной прямой (линия 2 на рис. 2.3,в).

Изменение Uп  при фиксированном значении Rн  приводит к параллельному смещению нагрузочной прямой относительно еѐ исходного положения (линия 3). На рис. 2.3,в нагрузочная прямая изображена совместно с ВАХ диода.

В  электрической  последовательной  цепи  (см.  рис.  2.3,а) течѐт единый ток IН=IVD, который одновременно должен удовлетворять закономерностям ВАХ и нагрузочной прямой.

Для графоаналитического расчѐта с помощью нагрузочной прямой такой электрической цепи (рис. 2.3,а), содержащей нелинейный элемент диод VD1, построим в одних осях (рис. 2.3,б) ВАХ диода VD1 и конкретную нагрузочную прямую по заданным значениям напряжения источника питания Uп  и сопротивления нагрузки Rн. Точка А пересечения ВАХ диода и нагрузочной прямой одновременно удовлетворяет их закономерностям и поэтому является   графоаналитическим   решением   системы   уравнений,

описывающих ВАХ диода IVD=f(UVD) и нагрузочную прямую

IVD

UП      UVD

RН      RН

Таким образом, приведѐнные выше построения позволили определить общий ток Iобщ=IVD=IН, падение напряжения на диоде UVD и нагрузке UH.

Для расчѐта по второму способу построим суммарную ВАХ

нелинейного прибора, напряжение на котором при заданном токе IVD=Iобщ=IН  равно сумме падений напряжений на диоде VD1 и нагрузке Rн  (рис. 2.3,г). Для еѐ построения при конкретных значениях общего тока Iобщ=IVD= IН  находим значения напряжений UVD и UH и их сумму UП= UVD+ UH откладываем по оси напряжения.

Полученные  результаты,  как  видно  из  рис.  2.3,б  и  2.3,г,

совпадают. Первый метод более удобен и он будет использован в дальнейшем  при  решении  подобных  задач,  когда  нагрузка  и

нелинейный элемент включены последовательно. В более сложных случаях приходится использовать оба метода.

Так на рис. 2.4,а представлена схема, для расчѐта которой графоаналитическим        методом            необходимо   использовать оба

способа.

R 1

+

I Σ       VD1

Uп       I VD    I H       R 2

I

UП2

I= R1

I’Σ

а

IΣ        I VD

I R2

IΣ

I’VD

I VD

A

I’R2

I R2

U П1

U Σ

IΣ R1

U П2   UΣ

U VD

б

Рис. 2.4. Графоаналитическое решение цепи, содержащей диод,

несколькими способами

На  первом  этапе  строится  ВАХ  нового  нелинейного элемента, состоящего из параллельно-включѐнных резистора R2  и диода VD1 (рис. 2.4,б). Для этого при  конкретных значениях Uп

определяются  токи  диода  VD1  и  резистора  R2   и  по  оси  тока

откладывается их сумма: I’

‘           ‘

R2       VD

(рис. 2.4,б).

На втором этапе строится нагрузочная прямая по уравнению

U         U’

I           П2

R2

, где

1

U’        – напряжение, определяемое по ВАХ нового

нелинейного элемента, построенной на первом этапе. Полученная при этом построении точка А является графоаналитическим решением. Из рис. 2.4,б можно определить суммарный ток IΣ, протекающий по резистору R1, и падение напряжения UR1; токи IR2 и IVD и падение напряжения UΣ=UVD= UR2.

Материал взят из книги Полупроводниковые приборы в системах транспортной телематики (Асмолов, Г.И.)

Об устройстве управления однофазным асинхронным двигателем

Об устройстве управления однофазным асинхронным двигателем

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Предлагаемое устройство может быть использовано для управления однофазными асинхронными двигателями, в частности, для пуска и торможения асинхронного двигателя (АД) с короткозамкнутым ротором малой мощности, имеющего пусковую обмотку или пусковой конденсатор, отключаемые до окончании пуска. Возможно использование устройства для пуска более мощных асинхронных двигателей, а также для пуска трехфазных двигателей, работающие в однофазном режиме.

В известном устройстве [1] повторный нормальный пуск возможен лишь после остывания термистора и не обеспечивается тормозной режим роботы. Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности.

Устройство (рис.1) содержит двухполюсный переключатель SA1 на два положения, с помощью которого к зажимам питающей сети подключается рабочая обмотка Р асинхронного двигателя и обмотка электромагнитного реле К1 через выпрямительный диод VD1, времязадающую RC-цепочку, состоящую из параллельно соединенных резистора R1 и электролитического конденсатора С1. Замыкающий контакт К1.1 реле К1 служит для подключения пусковой обмотки II АД к питающей сети через фазосдвигающий элемент С2 и переключатель SA1.

В исходном предпусковом положении обмотка электромагнитного реле К1 и выпрямительный диод VD1 шунтированы контактами переключателя SA1. Времязадающая RC-цепочка через эти же контакты переключателя присоединена к зажимам рабочей обмотки Р.

Устройство работает следующим образом.

При включении АД с помощью двухполюсного переключателя SA1 обтекается током рабочая обмотка Р и срабатывает реле К1 по цепи: диод VD1, времязадающая RC-цепочка, обмотка реле К1, переключатель SA1. Реле К1 контактом К1.1 подключает к сети пусковую обмотку П с фазосдвигающим элементом С2. По истечении промежутка времени, определяемого времязадающей RC-цепочкой, диод VD1 запирается этой цепочкой и реле размыкает свой контакт К1.1 в цепи пусковой обмотки П, отключат ее от сети. Пуск АД закончен. Конденсатор С1 в течение всего времени работы АД находится в заряженном состоянии, практически до амплитудного значения напряжения сети. Напряжение на нем можно несколько снизить уменьшением величины резистора R1. При отключении АД от сети диод VD1 и рабочая обмотка Р двигателя шунтируются переключателем SA1, а времязадающая RC-цепочка через переключатель подключается к зажимам рабочей обмотки. Конденсатор времяэадающей RC-цепочки разряжается на рабочую обмотку Р, создавая тормозной момент на валу АД. Повторный пуск возможен сразу после остановки АД, т.к. конденсатор RC-цепочки разряжен. Время торможения АД до 1 с при свободном выбеге ротора АД.

Упрощенный вариант устройства приведен на рис. 2. Этот вариант использовался автором в течение нескольких лет для АД холодильного агрегата холодильника, у которого была “подпалена” пусковая обмотка из-за большого превышения напряжения в сети в результате чего, пусковое реле холодильника не отключало пусковую обмотку АД и она перегревалась. При этом цепь торможения (контакты 2-3 переключателя SA1) из-за ненадобности не использовалась, а контакты 1-2 заменялись контактами термореле холодильника.

Детали. В качестве переключателя SA1 используется любой подходящий по току и напряжению тумблер. Диод VD1 типа Д226Б может быть заменен на Д237Б, Д237В или на КД105 с любым буквенным индексом. Резистор R1 типа МЛТ-2 50…100 кОм. Конденсатор С1 – электролитический типа КЭ-2 на 30 мкФ и 450 В может быть заменен на КЭ-1 или ЭМ. Последний – малогабаритный. Электромагнитное реле К1 промежуточное реле переменного тока на 220 В типа РП-21, РП-25 или МКУ-48. Конденсатор С2 подбирается из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности АД типа МБГО-2 на напряжение не ниже 400 В или типа МБГЧ, что предпочтительней.

Устройство не потребляет  электроэнергии при работе асинхронного электродвигателя, не требует наладки и начинает работать сразу же при исправных элементах и правильном монтаже.

Ранее ЭлектроВести писали, что производители электроэнергии в Украине не должны платить акцизный сбор за генерацию тока и сейчас это происходит не правильным образом, поскольку такой платеж должны осуществлять конечные потребители электроэнергии – население и предприятия.

По материалам: electrik.info.

Ремонт фена

Почти в каждом доме есть маленький прибор под названием фен. Фен можно применять при смолении деревянных лыж, снятии старой краски, сдувании опилок с верстака, разгоне комаров и муж, сушке вещей, охлаждении сковородки с пельменями и как опахало в жаркие дни. Фен также применим при сушке волос.

Большинство фенов китайского происхождения имеют примитивную электрическую схема. В таких фенах только один переключатель, которым включается вентилятор и теплоэлектронагреватель (ТЭН). ТЭНы могут выполняться в различных модификациях, но во всех фенах они выполнены из нихрома, свитого в пружину. Более продвинутые фены имеют два регулятора: одним регулируется скорость обдува, а вторым – температура обдуваемого воздуха. При этом схема умнее не становится.

Итак, под руку попался некий фен китайского производства. Неисправность заключалась в неспособности фена изменять скорость обдува. Не было верхней границы обдува.

Как это часто бывает в китайской мануфактуре саморезы имеют весьма странную головку. Под такую головку нужна и специальная отвертка. Такие отвертки можно купить, но вот незадача открутить китайскими отвертками китайские саморезы не получилось. Поэтому при помощи обычной болгарки из отвертки можно сделать хитрую отвертку под головку с нужным саморезом.

Саморезы могут быть под плюсовую отвертку, плоскую отвертку, звездочку, шестигранник, треугольник, квадратик и вилку. В моем случае это была вилка.

На ручке располагаются переключатели управления для регулированием функциями фена.

Фен работает от сети 220 В, 50 Гц. По входу стоит бумажный конденсатор для ликвидации помех от двигателя. Фен обладает двумя регуляторами. Один регулятор включает двигатель и мощный ТЭН-4, а второй – вспомогательные ТЭН-1, ТЭН-2. Без включения обдува ни один из ТЭНов работать не начнет. При включении обдува на первую скорость напряжение поступает изначально на диод VD1, рассчитанный на ток не менее 1 А. После диода провода разветвляются на ТЭН-3, ограничивающий напряжение на двигатель постоянного тока, включенный через диодный мост VD2-VD5 и на второй регулятор температуры обдува, включенный через размыкающий температурный контакт, расположенный внутри контура с ТЭНами.

Напряжение после диода VD1 из 220 В становится примерно 155 В, а ТЭН-3 ограничивает напряжение на диодный мост до примерно 16 В. Конденсатор С1 выравнивает пульсирующее напряжение после диодного моста VD2-VD5. На второй скорости обдува диод VD1 исключается из схемы и напряжение 220 В падает на ТЭН-3, ограничиваясь до примерно 27 В.

На первой скорости обдува при включенный ТЭНах потребление составляет 0,9 А, но уже на второй скорости ток значительно увеличивается до 6,8 А. Ток соответствует нагрузке около 1,5 кВт.Принципиальная электрическая схема фена представлена ниже.

После откручивания двух винтов можно снять верхнюю часть корпуса фена. Если снять не получается – держат пластмассовые детали. Иногда дополнительные саморезы скрываются наклейками.

В корпусе кроются переключатели, набор ТЭНов, намотанных на один каркас и прикрытый чехлом. Чехол нужен чтобы создать воздушный канал в котором будет циркулировать воздух. Если чехол убрать, то ТЭН кроме воздуха нагреют и расплавят корпус фена, поэтому при ремонте не стоит сильно нагружать фен без чехла. Чехол сделан из бумаги, пропитанной негорючей основой и покрашенный отражающей тепло краской.

В данном фене существует примочка – кнопка ионизации, но как и все в дешевой технике эта кнопка только отключает блок парных ТЭНов.

Диодный мост с конденсатором собран напрямую на самом двигателе. Это позволило сэкономить место.

Помимо китайских дешевых фенов для быта, существуют фены профессионального уровня. Обычно такие фены производятся в Европе, но с учетом того, что дешевая рабочая сила сконцентрирована в Азии, то встречаются профессиональные фена и китайского производства.

Основная особенность профессиональных фенов – наличие двигателя не на 16 В с понижением напряжения посредством ТЭНа и питанием постоянным током, а на полные 220 В переменного тока. Такой двигатель по конструкции относится к однофазным коллекторным двигателям переменного тока и снабжается щетками. Применение такого двигателя позволяет в полной мере использовать функцию ионизации, которая позволяет полностью отключить ТЭНы двигателя.

Красивым элементом является рамка с намотанными спиралями. Обычно спирали мотаются из нихрома (сплав никеля и хрома) Нихром имеет темно-серый цвет. Удельное сопротивление нихрома в среднем 1,1 ом*мм²/м. Длина проволоки из нихрома L, м рассчитывается по формуле

L=U²*П*d²/4*P*p

Где U – напряжение питания, В;

П – число пи, П=3,14;

d – диаметр проволоки, мм;

P – отдаваемая спиралью мощность, Вт;

p – удельное сопротивление проволоки, ом*мм²/м, p=1,1.

Если необходимо намотать спираль для фена мощностью 1200 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, имеющаяся проволока нихрома имеет диаметр 0,3 мм, то подставляя в формулу значения имеем

L=220²*3,14*0,3²/4*1200*1,1=2,6 м

Для уменьшения занимаемой длины проволоку свивают в спираль, наматывая ее на стержень.

Современные ТЭНы имеют серебристый металлический цвет и наматываются не из нихрома. Нихром мягкий материал, а металл в ТЭНах твердый и прекрасно держит форму. Какой точно металл применяется в современных ТЭНах я не знаю.

Неисправности:

Неисправность	Причина	Устранение
Нет повышенной скорости обдува	Неисправен диодный мост VD2-VD5	Заменить диодный мост
	Неисправен конденсатор С1	Заменить (отключить) конденсатор
Нет пониженной скорости обдува	Неисправен диод VD1	Заменить диод
Нет нагрева одного из ТЭНов	Порвалась нифромовая нить	Найти место обрыва и скрутить два конца проволоки
Не включается фен	Нет контакта на переключателях	Разобрать переключатели, подчистить спиртом контакты и растянуть прижимающие пружины
Не работает двигатель	Неисправен ТЭН-3	Найти место обрыва и скрутить оба конца вместе
	Неисправен диодный мост VD2-VD5	Заменить диодный мост
	Неисправен двигатель	Заменить двигатель

Virginia Diodes, Inc – ваш источник продукции для терагерцового и миллиметрового диапазонов

Virginia Diodes, Inc.

разрабатывает и производит устройства, компоненты и системы миллиметрового и терагерцового диапазонов.

Virginia Diodes, Inc.
979 Вторая улица, S.E. Suite 309
Charlottesville, VA 22902-6172
P: 434.297.3257 F: 434.297.3258

Наша миссия

Сделать терагерцовую область электромагнитного спектра столь же полезной для научных, военных и коммерческих приложений, как сегодня микроволновый и инфракрасный диапазоны.

Наши продукты

VDI производит современное испытательное и измерительное оборудование для миллиметровых и терагерцовых диапазонов. Эти продукты включают в себя модули расширения векторного анализатора цепей, анализатора спектра и генератора сигналов, которые расширяют возможности высокопроизводительных инструментов микроволнового измерения до более высоких частот. Компоненты VDI включают детекторы, смесители, умножители частоты и специальные системы для надежной работы на частотах от
до 50 ГГц и 2 ТГц. Все компоненты VDI включают в себя GaAs-диоды Шоттки собственного производства и микроэлектронные фильтрующие структуры.

Наша история

VDI была основана в 1996 году д-ром Томасом В. Кроу, генеральным директором и президентом VDI. С 1996 по 2001 год VDI продавал только диоды Шоттки для научных приложений, включая радиоастрономию и высокочастотные радары.В течение этого периода VDI действовала как дочернее предприятие Университета Вирджинии (UVa) и использовала помещения Университета. Примерно в 2001 году компания VDI расширилась, включив в нее офисы в центре Шарлоттсвилля, штат Вирджиния, и начала продавать комплектные смесители, детекторы и умножители для работы в диапазоне 50–1000 ГГц. К 2004 году VDI начала продавать подсистемы, такие как модули ТГц передатчика и приемника. Также в 2004 году все операции VDI были перенесены на 979 Second Street в Шарлоттсвилле, и VDI прекратила использовать помещения UVa. С тех пор VDI продолжала увеличивать количество предложений продуктов и сотрудников, необходимых для удовлетворения широкого круга клиентов, работающих в диапазоне терагерцовых и миллиметровых волн. Сегодня в VDI работает около 100 инженеров, техников и административный персонал, работающий на высокотехнологичном предприятии площадью 20 000 кв. Футов.

Умножители частоты

ОБЗОР

Описание
VDI предлагает широкий диапазон варисторных режимов миллиметрового диапазона, пассивные умножители частоты на основе технологии планарных диодов Шоттки на основе GaAs.Удвоители и утроители частоты используются для расширения частотного диапазона источников микроволнового и миллиметрового диапазонов.

Широкополосные умножители
Широкополосные удвоители и тройники VDI имеют высокий КПД (до ~ 4%) во всех диапазонах волновода. VDI предлагает широкополосные удвоители частоты от WR-15 (50-75 ГГц) до WR-1. 9 (400-600 ГГц). VDI предлагает широкополосные утроители частоты от WR-15 (50–75 ГГц) до WR-0,34 (2200–3300 ГГц).

Множители высокой мощности

Удвоители мощности VDI обеспечивают высокий КПД (до ~ 40%) в узкой полосе (~ 5-10% относительной ширины полосы 3 дБ). VDI предлагает удвоители мощности от ~ 50 ГГц до ~ 500 ГГц. Удвоители высокой мощности могут быть оптимизированы для конкретных приложений.

Другие множители частоты

Альтернативные умножители частоты, оптимизированные для конкретных приложений, могут быть доступны по запросу.Свяжитесь с VDI для получения дополнительной информации.

ШИРОКОПОЛОСНАЯ / НИЗКАЯ МОЩНОСТЬ

См. WR для получения дополнительной информации об обозначениях волноводных полос.

Свяжитесь с VDI сегодня для получения дополнительной информации.

УЗКАЯ ПОЛОСА / ВЫСОКАЯ МОЩНОСТЬ

Умножители серии D – это линейка мощных / узкополосных варакторных удвоителей VDI.Мы предлагаем умножители серии D от ~ 50 ГГц до 500 ГГц с различной полосой пропускания 3 дБ, пиковым КПД и номинальной входной мощностью РЧ. VDI продолжает совершенствовать свои продукты серии D.

Пожалуйста, свяжитесь с VDI для получения рекомендаций по множителю в зависимости от ваших требований к частоте и мощности.

Свяжитесь с VDI сегодня для получения дополнительной информации.

РЕСУРСЫ

Руководства и спецификации продукта

Virginia Diodes, Inc – Детекторы

ОБЗОР

Описание
Virginia Diodes предлагает детекторы на диодах Шоттки с нулевым смещением для различных приложений миллиметрового и терагерцового диапазонов. Эти детекторы обеспечивают высокую чувствительность и чрезвычайно быстрое время отклика. Детекторы VDI обеспечивают полное покрытие диапазона волновода и доступны от WR15 (50–75 ГГц) до WR0,65 (1100–1700 ГГц). Более высокочастотные детекторы доступны по запросу.

Конфигурации (ZBD по сравнению с ZBD-F):

ДЕТЕКТОР НУЛЕВОГО СМЕЩЕНИЯ

Щелкните номер модели в таблице ниже для получения дополнительной информации.Доступны все перечисленные модели. VDI также предлагает детекторы прямого действия, требующие смещения тока. Свяжитесь с VDI для получения дополнительной информации.

Детекторы (ZBD) и быстрые детекторы (ZBD-F)
Номер по каталогу VDI	RF (ГГц)	Типичная чувствительность (В / Вт) *		Типичный NEP (пВт / √Гц)		Максимальная скорость отклика (ГГц) **
		ZBD	ZBD-F	ZBD	ZBD-F
WR15ZBD	50–75	3000	2400	8. 9	1,1	~ 10
WR12ZBD	60–90	2800	2300	9,5	1,1	~ 12
WR10ZBD	75–110	2800	2300	9,5	1,1	~ 15
WR8.0ZBD	90–140	2400	2300	11,0	1,1	~ 19
WR6.5ZBD	110–170	2400	2300	11,0	1,1	~ 24
WR5.1ZBD	140–220	2400	1900	11,0	1,3	~ 31
WR4.3ZBD	170–260	2400	1900	11,0	1,3	~ 36
WR3.4ZBD	220–330	2200	1700	12.0	1,5	~ 40
WR2. 8ZBD	260–400	1600	1200	16,5	2,1	~ 40
WR2.2ZBD	330–500	1600	1200	7,2	2,1	~ 40
WR1.9ZBD	400–600	1000	700	11,4	3.5	~ 40
WR1.5ZBD	500–750	1000	600	11,4	4,1	~ 40
WR1.2ZBD	600–900	750	400	15,2	6,1	~ 40
WR1.0ZBD	750–1100	750	300	15,2	8,2	~ 40
WR0.8ZBD	900-1400	100	100	113,7	24,4	~ 40
WR0.65ZBD	1100-1700	100	100	113,7	113,7	~ 40
QOD	100-1000	100–250	80-200	45-115	12-30	~ 40

Примечания:

* Типичная чувствительность предполагает оптимальную входную мощность РЧ, подаваемую на ZBD. Более высокая входная мощность РЧ
снижает чувствительность.

** Максимальная скорость отклика применима только к быстрым извещателям (конфигурация ZBD-F).

Общие характеристики детекторов нулевого смещения
Описание		Спецификация
Детектор Выход Фланец	ZBD (с внутренней защитой от электростатического разряда)	2.9мм (розетка)
	ZBD-F (с тройником смещения и усилителем)	2,9 мм (розетка)
	ZBD-F (с внешней защитой от электростатического разряда)	2,9 мм (розетка)
RF Входная мощность	Линейный (тип.)	<-25 дБм
	1 дБ Сжатие (тип.)	-20 дБм
Максимальная входная мощность RF (только для ZBD)	Рекомендовано / Повреждение (для WR15 – WR4. 3)	0 дБм / 5 дБм
	Рекомендовано / Повреждение (для всех других ZBD)	-3 дБм / 0 дБм
Минимальная входная мощность RF (только для ZBD-F)	Рекомендовано / Повреждение (только для WR0,65)	-3 дБм / 0 дБм
	Рекомендовано / Повреждение (для всех других ZBD-F)	0 дБм / 5 дБм
Максимальный вес (ZBD / ZBD-F)		~ 0,1 фунта. / ~ 0,3 фунта.
Рабочая температура (стандартная / рекомендуемая)		25 ° C / 20-30 ° C

.

CUSTOM

Активный извещатель WR10AD

Описание: WR10AD – активный детектор 80–100 ГГц для клиентов, которые заинтересованы в пассивной визуализации миллиметрового диапазона. Он предлагает отличную чувствительность, высокое усиление и низкий уровень шума.

Свяжитесь с VDI сегодня для получения дополнительной информации.

РЕСУРСОВ

Руководства по эксплуатации и технические характеристики

Основы работы с переключающими диодами

: работа, типы и анализ схем

Переключающие диоды – это разновидность полупроводниковых диодов.Они специально разработаны и изготовлены для включения и выключения цепи. Как следует из названия, это диод с функцией переключения.

Каталог

Ⅰ Введение

Переключающие диоды – это тип полупроводниковых диодов. Они специально разработаны и изготовлены для включения и выключения цепи. Как следует из названия, это диод с функцией переключения. Этот диод пропускает ток (ВКЛ), когда напряжение подается в прямом направлении, и останавливает (ВЫКЛ) ток, когда напряжение подается в обратном направлении.По сравнению с другими диодами, время обратного восстановления (trr) мало, то есть время, которое переключающий диод переходит из включенного состояния в полностью выключенное состояние, мало. Общие переключающие диоды имеют серии 2AK, 2DK и другие, в основном используемые в электронных компьютерах, импульсах и схемах переключения.

Ⅱ Принцип работы переключающих диодов

Когда полупроводниковый диод включен, это эквивалентно включению переключателя (цепь включена). Когда он выключен, это эквивалентно размыканию переключателя (цепь выключена).Из-за характеристик однонаправленной проводимости полупроводниковых диодов, PN-переход включается при положительном смещении, а сопротивление в открытом состоянии очень мало, от десятков до сотен Ом; при обратном смещении он выключен, а сопротивление у него очень большое. Обычный кремниевый диод имеет сопротивление более 10 МОм, а германиевая трубка также имеет сопротивление от десятков тысяч до сотен тысяч Ом. Используя эту функцию, диод будет играть роль в управлении током включения или выключения в цепи, что делает его идеальным электронным переключателем.

Структура переключающего диода

Приведенное выше описание применимо к любому обычному диоду или принципу самого диода. Но для переключающих диодов наиболее важной особенностью является работа на высоких частотах. В условиях высоких частот барьерная емкость диода имеет чрезвычайно низкий импеданс и включена параллельно диоду. Когда емкость этого барьерного конденсатора достигает определенного уровня, это серьезно влияет на коммутационные характеристики диода.В экстремальных условиях диод может закоротить. Высокочастотный ток больше не проходит через диод, а напрямую идет в обход барьерной емкости, и диод выходит из строя. Барьерная емкость переключающего диода обычно очень мала, что эквивалентно блокированию пути барьерной емкости, что обеспечивает эффект поддержания хорошей однонаправленной проводимости при высокой частоте.

Принципиальная схема переключающих диодов

Ⅲ Рабочие характеристики переключающих диодов

Время от выключения (состояние высокого сопротивления) до проводимости (состояние низкого сопротивления) переключающего диода называется временем включения.Время от включения до конца называется временем обратного восстановления. Сумма двух времен называется временем переключения. Обычно время обратного восстановления больше, чем время включения, поэтому в рабочих параметрах переключающего диода указывается только время обратного восстановления. Скорость переключения переключающего диода довольно высокая. Время обратного восстановления кремниевого переключающего диода составляет всего несколько наносекунд. Даже у германиевого переключающего диода время обратного восстановления составляет всего несколько сотен наносекунд.

Переключающий диод обладает такими характеристиками, как высокая скорость переключения, небольшой размер, длительный срок службы и высокая надежность. Он широко используется в схемах переключения, схемах обнаружения, схемах высокочастотного и импульсного выпрямления, а также схемах автоматического управления электронным оборудованием.

Когда прямое напряжение подается на два полюса переключателя, диод находится во включенном состоянии, что эквивалентно включенному состоянию переключателя. Когда на переключающий диод подается обратное напряжение, диод находится в выключенном состоянии, что эквивалентно выключенному состоянию переключателя.Переключающие диоды используют эту функцию для достижения лучших характеристик переключения, более высокой скорости переключения, меньшей емкости PN-перехода, меньшего внутреннего сопротивления во время проводимости и большего сопротивления в выключенном состоянии.

(1) Время включения. Переключающему диоду требуется время для включения с момента отключения, что называется временем включения. Чем короче на этот раз, тем лучше.

(2) Время обратного восстановления. После включения переключающего диода прямое напряжение снимается. Время, необходимое диоду для включения и выключения, называется временем обратного восстановления. Чем короче на этот раз, тем лучше.

(3) Время переключения. Сумма времени включения и времени обратного восстановления называется временем переключения. Чем короче на этот раз, тем лучше.

Ⅳ Типы переключающих диодов

Переключающие диоды подразделяются на обычные переключающие диоды, высокоскоростные переключающие диоды, сверхбыстрые переключающие диоды, маломощные переключающие диоды, переключающие диоды с высоким обратным давлением, кремниевые переключающие диоды напряжения, и так далее.Форма корпуса переключающего диода включает пластиковый корпус и поверхностный корпус.

Форма переключающего диода

1 Обычный переключающий диод

Обычно используемые переключающие диоды общего назначения представляют собой германиевые переключающие диоды серии 2AK. В таблице ниже представлены основные параметры переключающих диодов серии 2AK.

Основные параметры переключающих диодов серии 2AK

2 Высокоскоростной переключающий диод

Высокоскоростные переключающие диоды имеют более короткое время обратного восстановления, чем обычные переключающие диоды, и имеют более высокие частоты включения и выключения.Обычно используемые в быту быстродействующие переключающие диоды – это серия 2CK, серия 1N, серия 1S, серия 1SS (пластиковый корпус с выводами) и серия RLS (поверхностный монтаж).

Параметры модели высокоскоростного диода

3 Сверхбыстрый переключающий диод

Обычно используются сверхбыстрые диоды серии 1SS (свинцовый пластиковый корпус) и серия RLS (поверхностный корпус).

Параметры модели сверхбыстрого переключающего диода

4 Маломощный переключающий диод

Маломощные переключающие диоды имеют более низкое энергопотребление, но их емкость при нулевом смещении и время обратного восстановления ниже те из высокоскоростных переключающих диодов. Обычно используемые маломощные переключающие диоды – это серия RLS (поверхностный корпус) и серия 1SS (пластиковый корпус с выводами).

Параметры переключающего диода с низким энергопотреблением

5 Переключающий диод с высоким противодавлением

Напряжение обратного пробоя переключающих диодов с высоким обратным напряжением выше 220 В, но его емкость смещения нуля и время обратного восстановления относительно большой. Обычно используемые переключающие диоды с высоким противодавлением – это серия RLS (поверхностный корпус) и серия 1SS (свинцовый пластиковый корпус).

Параметры модели переключающего диода с высоким противодавлением

6 Кремниевые переключающие диоды напряжения

Кремниевые переключающие диоды напряжения – это новый тип полупроводникового устройства, который подразделяется на однонаправленные переключающие диоды напряжения и двунаправленные переключающие напряжения диоды. Они в основном используются в триггерах, схемах защиты от перенапряжения, генераторах импульсов и высоковольтных выходах, задержках, электронных переключателях и других схемах.

Основные параметры двух обычно используемых кремниевых диодов переключения напряжения

Чертеж однонаправленного диода переключения напряжения и графические символы схем

Диоды переключения напряжения однонаправленного действия также называются поворотными диодами. Они состоят из кремниевых полупроводниковых материалов с четырехслойной структурой PnPN. Положительное направление – это переключение с отрицательным сопротивлением (это означает, что когда приложенное напряжение повышается до положительного значения напряжения поворота, переключающий диод переходит из выключенного состояния во включенное состояние, то есть изменяется с высокого сопротивления на низкое сопротивление) , а обратная – устойчивая характеристика.Двунаправленный диод напряжения состоит из пятислойного кремниевого полупроводникового материала NPnPN, и его прямое и обратное направления имеют одинаковые характеристики переключения с отрицательным сопротивлением.

Габаритный чертеж и графический символ схемы двунаправленного переключающего диода напряжения

Ⅴ Анализ типовой схемы применения переключающих диодов

1. На рисунке ниже показана типичная схема переключения диодов. VD1 в цепи представляет собой переключающий диод, а L1 и конденсатор C1 образуют параллельный LC-резонансный контур.

(1) Когда переключатель S1 выключен, постоянное напряжение + V не может быть добавлено к положительному полюсу VD1. В это время VD1 отключен, и сопротивление между положительным и отрицательным полюсами очень велико. Таким образом, C2 не может быть подключен к цепи из-за разомкнутой цепи VD1. L1 работает параллельно с C1, который составляет параллельный резонансный контур LC.

(2) Когда переключатель S1 включен, постоянное напряжение + V подается на положительный электрод VD1 через S1 и R1, чтобы включить VD1.Сопротивление между положительным электродом и отрицательным электродом очень мало, что эквивалентно соединению между положительным электродом и отрицательным электродом VD1. Таким образом, C2 подключается к цепи и включается параллельно конденсатору C1. L1, C1 и C2 образуют параллельный LC-резонансный контур.

В двух вышеупомянутых состояниях из-за разных емкостей в параллельном резонансном контуре LC в одном случае используется только C1, а в другом случае – параллельные C1 и C2.Когда емкость отличается, резонансная частота параллельного резонансного контура LC отличается. Следовательно, реальная роль контура, в котором расположен VD1, заключается в управлении резонансной частотой параллельного резонансного контура LC.

Когда в цепи есть выключатель, анализ схемы берет случай включения и выключения в качестве примера для анализа рабочего состояния схемы. Следовательно, когда в схеме появляются переключающие элементы, они могут дать идеи для анализа схемы.Сигнал в параллельном резонансном контуре LC добавляется к положительному полюсу VD1 через C2. Но поскольку амплитуда сигнала в резонансном контуре относительно мала, положительная амплитуда сигнала полупериода, приложенная к положительному полюсу VD1, очень мала и не сделает VD1 проводящим.

2. Анализ принципа работы аналогичных схем

Как показано на рисунке, VD1 в схеме представляет собой переключающий диод, а управляющее напряжение подается на положительный электрод VD1 через R1.Управляющее напряжение представляет собой прямоугольное импульсное напряжение, форма волны которого показана на рисунке.

Когда управляющее напряжение равно 0 В, VD1 не может быть включен. Это эквивалентно разомкнутой цепи. В настоящее время это не влияет на цепи L1 и C1, а также L2 и C2. Когда управляющее напряжение высокое, управляющее напряжение включает переключающий диод VD1. Сигнал переменного тока в точке A в цепи заземляется через проводящий VD1 и конденсатор C3, что эквивалентно заземлению переменного тока в точке A в цепи, что делает цепи L2 и C2 неработоспособными.

Из приведенного выше анализа видно, что диод VD1 в цепи эквивалентен переключателю, который контролирует, заземлен ли сигнал переменного тока в точке A в цепи.

Ⅵ Как проверить переключающие диоды?

1. Проверить полярность

Переключение мультиметра в диапазоне R & times; 100 или R & times; 1k. Два измерительных провода должны быть подключены к двум электродам диода соответственно. После первого теста поменяйте местами два тестовых провода и повторите тест.Среди результатов двух тестов один – большее значение сопротивления (обратное сопротивление), а другой – меньшее значение сопротивления (прямое сопротивление). При испытании с малым сопротивлением черный измерительный провод подключается к аноду диода, а красный измерительный провод подключается к катоду диода.

2. Обнаружение одиночных отрицательных проводящих характеристик и оценка хорошего или плохого

Как правило, значение прямого сопротивления диода из германиевого материала составляет около 1 кОм, а значение обратного сопротивления – около 300.Значение сопротивления диода из кремниевого материала составляет около 5 кОм, а значение обратного сопротивления – ∞ (бесконечность). Чем меньше прямое сопротивление, тем лучше, а чем больше обратное сопротивление, тем лучше. Чем больше разница между прямым и обратным сопротивлением, тем лучше однонаправленная проводимость диода. Если измеренные значения прямого и обратного сопротивления диода близки к 0 или значение сопротивления небольшое, это означает, что диод вышел из строя, короткое замыкание или поврежден.Если измеренные значения положительного и отрицательного сопротивления диода бесконечны, это означает, что диод был открыт и поврежден.

Статья Рекомендация:

Что такое лавинные диоды?

Диоды Шоттки: принцип, функции и применение

% PDF-1.3 % 15 0 объект > эндобдж xref 15 78 0000000016 00000 н. 0000001907 00000 н. 0000002318 00000 н. 0000002525 00000 н. 0000002811 00000 н. 0000002961 00000 н. 0000003111 00000 п. 0000003402 00000 н. 0000003801 00000 п. 0000004100 00000 н. 0000004250 00000 н. 0000004541 00000 н. 0000004691 00000 н. 0000004911 00000 н. 0000005265 00000 н. 0000005469 00000 н. 0000005923 00000 н. 0000006286 00000 н. 0000006437 00000 н. 0000006814 00000 н. 0000007031 00000 н. 0000007247 00000 н. 0000007481 00000 н. 0000007685 00000 н. 0000007836 00000 н. 0000007875 00000 п. 0000008363 00000 п. 0000008569 00000 н. 0000008921 00000 п. 0000009223 00000 п. 0000009245 00000 н. 0000012084 00000 п. 0000012106 00000 п. 0000014534 00000 п. 0000014556 00000 п. 0000016391 00000 п. 0000016413 00000 п. 0000017585 00000 п. 0000017607 00000 п. 0000018991 00000 п. 0000019282 00000 п. 0000019432 00000 п. 0000019454 00000 п. 0000022251 00000 п. 0000022273 00000 п. 0000024205 00000 п. 0000024227 00000 п. 0000026586 00000 п. 0000026789 00000 п. 0000029466 00000 п. 0000033623 00000 п. 0000033846 00000 п. 0000034214 00000 п. 0000034422 00000 п. 0000044179 00000 п. 0000045543 00000 п. 0000047349 00000 п. 0000047568 00000 п. 0000052209 00000 п. 0000052287 00000 п. 0000052499 00000 п. 0000054286 00000 п. 0000060449 00000 п. 0000062304 00000 п. 0000066051 00000 п. 0000067763 00000 п. 0000067975 00000 п. 0000068177 00000 п. 0000069459 00000 п. 0000069671 00000 п. 0000070023 00000 п. 0000070227 00000 п. 0000075559 00000 п. 0000075782 00000 п. 0000075998 00000 н. 0000077508 00000 п. 0000002000 00000 н. 0000002297 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 16 0 объект > эндобдж 91 0 объект > транслировать Hb“f“ A @ l (Gcv8J

Mathcad – HW3_ECE427_soln

 ECE 427
Домашнее задание # 3
Решения
1.Вопрос 12.6 на странице 632.
Что такое статический компенсатор VAR (SVC)?
Ответ на страницах 612-613. Важно обратить внимание на принципиальную схему,
комбинация TSC и TCR, что она делает для энергосистемы (быстро стабилизирует уровни напряжения
и постоянно управляемый режим), а также роль реактивной мощности в его работе.
2. Задача 2.1 на стр. 73.
2.1 Время обратного восстановления диода trr = 5 мкс, а скорость падения тока диода равна
di / dt = 80 А / мкс.  Если коэффициент мягкости SF = 0.5, определить
а. плата за хранение QRR и
б. пиковый ток обратного восстановления IRR.
А
trr  5  мкс
ставка  80
SF  0,5
Для SF = 0,
1
2
QRR  скорость trr  1000 мкКл
2
мкс
Но SF = 0,5. Получение значения для ta,
tb = SF  ta
ta  tb = trr
та  SF  t a = trr
та 
trr
1  SF
 3,333  мкс
Решение для IRR из заданного значения di / dt,
IRR  тариф 266,667 A
QRR - это площадь под кривой разряда,
1
QRR   IRR trr  666.667  мкКл
2
IRR  trr rate  400 A
3. Задача 2.6 на стр. 74.
Два диода подключены последовательно, как показано на рисунке 2.11, а напряжение на каждом диоде равно
поддерживать то же самое, подключив резистор разделения напряжения, такой, что V D1 = VD2 = 2000 В и
R1 = 100 кОм. V-i характеристики диодов показаны на рисунке P2.6. обозначить
токи утечки каждого диода и сопротивление R2 через диод D2.
VD1  2  кВ
VD2  2 кВ
R1 100  кОм
Как показано на рисунке P2.6, при 2 кВ,
Is1  8  мА
Is2  16 мА
Из рисунка 2.11,
VD1
IR1 
 20 мА
R1
По KCL находим ток в R2,
IR2  IR1  Is1  Is2  12 мА
R2 
VD2
IR2
R2  166. 667  кОм
Можно интерпретировать проблему как наличие
Is1 16 мА Is2  8  мА
Из рисунка 2.11,
VD1
IR1 
 20 мА
R1
По KCL находим ток в R2,
IR2  IR1  Is1  Is2  28 мА
R2 
VD2
IR2
R2  71,429 кОм
Направление токов показано на
Рисунок 2.11 может сделать эту проблему
скучный. Будь осторожен.
4. Задача 2.26 на стр. 76.
Схема диода показана на рисунке P2.26 с R = 10 Ом, L = 5 мГн и Vs = 220 В. Если ток нагрузки 10А
протекает обгонный диод Dm и переключатель S1 замкнут при t = 0, определить выражение
для тока i через переключатель.R5  10
L5  0,005
Против  220
IDm  10
Когда переключатель изначально разомкнут, ток индуктора равен току диода.
IL0  IDm  10
Замыкание переключателя, где u (t) - функция единичного шага,
d 
L5   iL   R5  iL = Vs u (t)
 dt 
Возьмем преобразование Лапласа дифференциального уравнения,

Против
L5  s  R5  IL (s)  L5  IL0 =
s

Частичное расширение фракции,
Vs  L5  IL0  s
IL (s) =
s L5  s  R5


Vs  L5  IL0  s

s L5  s  R5
K2
K1
IL (s) =

L5  s  R 5
s

знак равно


K1  L5  s  R5  K2  s

s L5  s  R5
Против
K1 =
R5
Vs = K1  R5
L5  IL0 = K1  L5  K2
L5  IL0 =
Напишите решение,
 Против 
 
 R5  
IL (s) =
s

 против

 R  IL0
 5

s
R5
L5
Vs L5
R5
 K2
К2 = L5  IL0 
Vs L5
R5
Назад во временную область,
t
 L5 
Против  против
  R5 
iL (t) 

 IL0  e  
R5

L5
4
τ5 
 5  10
R5

R5
Подставляя в выражение для iL (t)
Против
R5
 22
1
IL0  10
τ5

3
 2  10
iL (t)  22  12 e
A
 2000 т
20
iL (t)
10
0
0
4
5 10
3
1 10
3
1. 5 10
3
2 10
т
6. Вопрос 9.7 на стр. 500.
9.7 Как можно включать тиристоры?
Ответ на 449 стр. Учебника. Это объясняет пять важных способов включения
тиристор:
а. Импульс затвора
б. Световой импульс
c. Чрезмерное прямое напряжение
d. Чрезмерное dv / dt между анодом и катодом
е. Слишком высокая температура
6. Как отключается тиристор? Покажите диаграмму, показывающую концентрации зарядов, чтобы объяснить свой ответ.
Чтобы выключить, мы должны очистить затворную область от избыточных носителей заряда.Мы можем сделать это естественным путем
коммутация, выключение обратного смещения или выключение затвора. В серии снимков избыточного носителя заряда
концентрации,
нп
пн
пн
нп
Анод
Катод
нп
пн
пн
нп
Анод
Катод
нп
пн
пн
нп
Анод
Катод
нп
пн
пн
Анод
нп
Катод
7. Вопросы 9.16, 9.18 и 9.21 на странице 500.
9.16 В чем разница между SC и TRIAC?
SCR имеет однонаправленный ток. TRIAC двунаправленный и может быть включен с помощью затвора.
сигнал любой полярности.
9.18 Каковы преимущества и недостатки тиристоров GTO?
Главное достоинство - возможность выключения. Основным недостатком является низкий коэффициент усиления обратного тока при
выключать.
Другие преимущества такие же, как у SCR. К другим недостаткам можно отнести длинный хвост и
минимальное поддерживающее напряжение и ток. GTO дороже и у него не совсем пик
диапазон напряжения и тока в целом как SCR.
9.21 Каковы преимущества и недостатки тиристора LASCR?
Основное преимущество - это оптическое триггерное кольцо и обеспечиваемая изоляция. Главный
Недостатком является скорость и отсутствие возможности выключаться оптически.Остальные характеристики такие же
как SCR.
7. Вопрос 9.28 на странице 500.
9.28 Каковы общие методы разделения напряжения последовательно соединенных тиристоров? Ответ
на страницах 475 и 476. Резисторы обеспечивают установившуюся балансировку напряжения, когда тиристорный блок в то время как
взаимодействие резисторов и конденсаторов обеспечивает динамическую балансировку напряжений.
Еще одна проблема, не входящая в набор домашних заданий, предусмотренных для ваших учебных примеров. 
Задача 9.8 на странице 502. Два тиристора соединены параллельно, чтобы разделить общий ток нагрузки
IL = 500А.Падение напряжения в открытом состоянии на одном тиристоре составляет VT1 = 1,0 В при 300 А, а на другом.
тиристор VT2 = 1,5В на 300А. Определите значения последовательных сопротивлений для принудительного разделения тока
с разницей 10%. Общее напряжение v = 2,5 В.
VT1  1,0 В
VT2  1,5 В
IT  500  A
ЭТО
поделиться 
ITmax 
  1 
  262,5 А
2 
2 
v 2,5 В
доля  10%
ЭТО
поделиться 
ITmin 
  1 
  237,5 А
2 
2 
Если тиристоры имеют заданные токи и заданные напряжения, мы хотим получить сумму напряжений
через них быть равными.Мы используем модель тиристора в качестве постоянного прямого напряжения. Поэтому последовательные резисторы много
компенсируйте разницу в напряжении, чтобы получить общее напряжение 2,5 В.
3
мОм  10 Ом
VT1  ITmax RT1 = v
RT1 
v  VT1
ITmax
VT2  ITmax RT2 = v
5,714  мОм
RT2 
v  VT2
ITmax
3,81 мОм
 

VHT AV-VD1 Педаль овердрайва V-Drive

1. 0 из 5 звезд QC прошел? Эта наклейка ничего не значит
Автор Mattallica, 10 декабря, 2016

Я с радостью изменю свой отзыв, как только получу исправную замену.

Когда я открыл коробку, меня встретили случайной ручкой, которая вылетела из горшка (горшок текстуры). Ничего особенного, я схватил шестигранный ключ, снова надел ручку и затянул установочный винт на ручке. Снова на ходу. Все кастрюли гладкие, кроме той, у которой была случайная ручка, она застывает в районе 12 часов. Это не из-за того, что я слишком затянул установочный винт, ослабление не имело никакого значения.

Теперь подключим его. Он идет с аккумулятором, но в нем нет необходимости, на моей педальной плате есть блок питания. Это когда я обнаруживаю, что входной разъем постоянного тока деформирован. Как это вообще происходит? нижняя половина имеет овальную форму. Домкрат не находится заподлицо с задней пластиной. Нет возможности вставить туда разъем.

На этом этапе большинство людей просто остановится и вернет его. Но из-за того, что я живу на дне мира, международные почтовые услуги занимают гораздо больше времени, чем в большинстве других мест. Будет конец января, прежде чем я увижу замену.

Итак, я откручиваю заднюю пластину, чтобы посмотреть, можно ли переставить домкрат правильно.Нет шансов, домкрат, кажется, единственное, что надежно закреплено.

Итак, вернемся к варианту с батареей, верно? хотя бы вот как это звучит перед принятием решения? Нет, опять неправильно.

Когда я начал поднимать заднюю пластину от педали, отрицательный провод аккумуляторной батареи просто оторвался от печатной платы или того места, к которому он подсоединяется.

И нет, это не какой-то грубоватый парень, в отчаянии рвущий тарелку.