Допустимое обратное напряжение U
0бр
— среднее значение за период, при котором обеспечивается
надежная и длительная работа диода. Превышение обратного напряжения приводит к пробою и выходу диодов
из строя. При повышении температуры значения об-ратного напряжения и прямого тока снижаются.
Обратный ток Iобр — среднее значение за период обратного тока при допустимом Uобр. Чем меньше
обратный ток, тем лучше Выпрямительные свойства диода. Повышение температуры на каждые 10 °С
приводит к увеличению обратного тока у германиевых « кремниевых диодов, в 1,5 — 2 раза и более.
Максимальная постоянная, или средняя за период мощность Pмакс, рассеиваемая диодом, при которой
диод может длительно работать, не изменяя своих параметров. Эта мощность складывается из суммы
произведений токов и напряжений при прямом и обратном смещениях перехода, т. е. за положительный и
отрицательный полупериоды переменного тока.
Для приборов большой мощности, работающих с хорошим теплоотводом, Pмакс=(T
п.макс
— Т
к
)/R
пк
.
Для приборов малой мощности, работающих без теплоотвода,
P
макс
=
(T
п.макс
— Т
с
) /R
п.с
.
Максимальная температура перехода Г
п
.
м
акс зависит от материала (ширины запрещенной зоны)
полупроводника и степени его легирования, т. е. от удельного сопротивления области р-n-перехода — базы.
Диапазон Гп.макс для германия лежит в пределах 80 — 110°С, а для кремния 150 — 220 °С.
Тепловое сопротивление R
п
.
к
между переходом и корпусом определяется температурным перепадом между
переходом Тп и корпусом T
к
и средней выделяемой в переходе мощностью Р
а
и составляет 1 — 3°С/Вт:
R
a
.
K
=(T
a
— T
K
)/P
a
.
Тепловое сопротивление R
n
c
между переходом и окружающей средой зависит от температурного перепада
между переходом Т
п
и окружающей средой Т
с
. Поскольку практически R
ПK
<R
K
с, то R
n
с определяется
тепловым сопротивлением между корпусом прибора и окружающей средой- Rnc=(T
a
— T
c
)/P
n
=R
n
K
+R
K
c
. Для
обычных широко распространенных корпусов R
a
c
=0,2 — 0,4 °С/мВт.
Предельный режим использования диодов характеризуют максимально допустимое обратное напряжение
U
Обр
макс, максимальный выпрямительный ток I
Пр
макс (см. рис. 36) и максимальная температура перехода
Т
Пма
кс
С повышением частоты переменного напряжения, подводимого к диоду, ухудшаются его выпрямительные
свойства. Поэтому для определения свойств выпрямительных диодов обычно оговаривается диапазон рабочих
частот Дf или максимальная частота выпрямления fмакс На частотах, больших fмакс, не успевают
скомпенсировать-ся накопленные за время прямого полупериода неосновные носители заряда в базе, поэтому
при обратном полупериоде выпрямляемого напряжения переход некоторое время остается прямосмещенным (т
е теряет свои выпрямительные свойства). Это свойство проявляется тем значительнее, чем больше импульс
прямого тока или выше частота подводимого переменного напряжения Кроме того, на высоких частотах
начинает проявляться шунтирующее действие барьерной и диффузионной емкостей p-n-перехода, снижающих
его выпрямительные свойства
При расчете режима выпрямителей используются статическое сопротивление постоянному току и
дифференциальное сопротивление диодов переменному току
Дифференциальное сопротивление переменному току r
диф
=dU/dI или r
Диф
=ДU/ДI определяет изменение тока
через диод при изменении напряжения вблизи выбранной рабочей точки на характеристике диода. При прямом
включении напряжения r
диф
Пр
=0,026/ /I
Пр
и токе I
Пр
>10 мА оно составляет несколько омов При подключении
обратного напряжения r
ДИф
обр велико (от десятков ки-лоомов до нескольких мегаомов).
Статическое сопротивление диода постоянному току г
п
рд = U
Пр
/Iпр, r
обр д
= U
обр
/I
обр
В Области прямых
токов r
Пр
д
>r
диф
пр
, а в области обратных r
0бр д
<r
дифобр
Поскольку электрическое сопротивление p-n-перехода в
прямом направлении меньше, чем в обратном, диод обладает односторонней проводимостью и используется
для выпрямления переменного тока
Емкости диодов оказывают существенное влияние на их работу на высоких частотах и в импульсных
режимах. В паспортных данных диодов обычно приводится общая емкость диода С
д
, которая помимо
барьерной и диффузионной включает емкость корпуса прибора Эту емкость измеряют между внешними
токоотводами диода при заданных обратном напряжении смещения и частоте тока
Выпрямительные диоды. Кремниевые сплавные диоды Д226Б — Д226Д (рис. 37, а) выпускаются в
металлическом сварном корпусе с гибкими выводами с граничной рабочей частотой 1 кГц, массой не более 2 г,
с диапазоном рабочих температур от — 60 до 4-80°С и сроком службы не менее 5000 ч. Электрические
параметры диодов приведены в табл 67.
Кремниевые сплавные диоды Д246 — Д248Б (рис 37, б) выпускаются в металлическом корпусе со
стеклянными изоляторами и винтом для крепления, с граничной частотой 1 кГц, массой не более18 г, с
диапазоном рабочих температур от — 55 до +125
9
С и сроком службы 1200 ч. Электрические параметры диодов
приведены в табл. 68.
Таблица 67
Параметры Типы диодов