Физические основы электроники. Глазачев А.В - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
29
Статическое сопротивление диода представляет собой его сопротивление постоянному току.
Кроме рассмотренной системы статических параметров в работе диодов важную роль играет сис-
тема динамических параметров:
1. Динамическое (дифференциальное) сопротивление
дин
R :
b=
D
D
= tg
пр
пр
дин
I
U
R , (2.2)
где
пр
I
D
– приращение прямого тока диода;
пр
U
D
– приращение падения напряжения на диоде при
изменении его прямого тока на
пр
I
D
.
Динамическое сопротивление играет важную роль и в рассмотрении процессов при обратном
включении диода, например, в стабилитронах. Там динамическое сопротивление определяется через
приращение обратного тока и обратного напряжения.
2. Скорость нарастания прямого тока
dt
di
. Этот параметр является очень важным при включе-
нии силовых диодов в цепи, где возможно очень быстрое нарастание прямого тока (например, в цепях,
имеющих ёмкостный характер). Если ток через диод не превышает допустимого значения, но имеет
очень крутой фронт нарастания, то в полупроводниковом кристалле возможно возникновение явления,
называемого шнурованием тока, когда ток в первый момент времени из-за неоднородностей в p–n-
переходе сосредоточится в узкой области p–n-перехода, имеющей наименьшее сопротивление, образуя
так называемый «токовый шнур». Плотность тока в «шнуре» может оказаться недопустимо большой,
что приведет к проплавлению полупроводниковой структуры и выходу прибора из строя. Поэтому для
силовых диодов этот параметр часто нормируется в паспортных данных с указанием его предельного
значения.
Для защиты силовых диодов от выхода из строя из-за большой скорости нарастания тока можно
последовательно с диодом включить небольшой дроссель
L
(рис. 2.7, а). Наличие дросселя
L
в цепи
приводит к затягиванию фронта нарастания
тока с величины
t
D
до безопасной величи-
ны
t
¢
D
(рис. 2.7, б).
3. Скорость нарастания обратного
напряжения
dt
du
. Если фронт нарастания
обратного напряжения на силовом диоде бу-
дет очень крутой (это характерно для цепей с
индуктивным характером), то импульс об-
ратного тока диода с учётом собственной
ёмкости p–n-перехода
бар
C будет равен:
dt
dU
Ci
C
бар
= , (2.3)
где
dt
dU
C
– скорость нарастания обратного
напряжения.
Даже при сравнительно небольшой величине ёмкости
бар
C импульс тока может представлять
собой опасность для полупроводниковой структуры, если второй
сомножитель в выражении (2.3) будет достаточно большим. Для
защиты силовых диодов в этом случае их шунтируют защитной
RC
-цепочкой (рис. 2.8), причём ёмкость
C
выбирают больше
величины собственной ёмкости p–n-перехода. Тогда импульс
обратного тока будет проходить в основном по защитной цепоч-
ке, не принося вреда самому диоду.
4. К числу динамических параметров относится и величина
собственной ёмкости p–n-перехода силового диода
бар
C .
t
I
I
D
D
¢
D
VD
L
Рис. 2.7. Способ уменьшения скорости нарастания прямого тока
R
C
VD
Рис. 2.8. Способ уменьшения скорости
нарастания обратного напряжения

Страницы