К основным параметрам, характеризующим свойства диода относятся: наибольший (предельный) прямой ток IП.МАКС, который может длительно протекать по нему в проводящем направлении, и наибольшее обратное напряжение UОБР.МАКС которое может быть приложено к диоду в непроводящем направлении. В ряде случаев учитывается также и падение напряжения ΔUП на диоде при протекании прямого тока. Эти параметры вводятся в буквенно - цифровые обозначения диодов. Первый элемент обозначения - буквы - определяют тип прибора. Второй элемент - цифры - указывают величину предельного тока. Например, запись ВЛ320-7 расшифровывается как «В - вентиль (диод), Л - лавинный, на наибольший прямой ток 320 и наибольшее обратное напряжение 700 В». Цифра 7 обозначает класс диода, по значению которого умножением на 100 определяется наибольшее обратное напряжение. Эти параметры необходимо учитывать в первую очередь при замене одного типа диода другим. Кроме того, при замене необходимо считаться и с габаритами заменяемых элементов.
В АСЭС вагонов находят применение несколько десятков различных типов диодов. Прямые (рабочие) токи одних из них в тысячи раз превышают токи других. Например, прямой ток диода тир КД 103А, применяемого в схемах регуляторов РНГ, составляет 0,1 А. У диода же ВЛ320-7, работающего в силовой цепи (элемент V на рисунке 1.1), он достигает 320А. Столь же заметно различаются массы этих диодов - от 0,1 г у КД 103А до 1 кг (без охладителя) у ВЛ320-7. В схемах вагонов производства Германии с ЦЭС нашли применение таблеточные диоды (тип D749), рассчитанные на прямые токи до 1500 А и обратные напряжения до 4400 В.
Мощные диоды для отвода выделяющегося в р-n переходе тепла устанавливают на специальные охладители, обеспечивая в отдельных случаях их принудительный обдув. Таблеточные диоды, не имеющие специального винта для крепления к охладителю, зажимаются между охладителями с помощью шпилек. Масса охладителя в несколько раз может превышать массу самого диода. Так диод ВЛ320-7 с типовым охладителем имеет массу 2,2 кг, а, например отечественный таблеточный диод типа В-800 на ток 800 А и обратное напряжение до 2400 В с охладителем весит 7 кг при собствен ной массе 0,32 кг.
Область применения диодов в СЭС весьма обширна. Из всех полупроводников это единственный элемент, который самостоятельно (без соединения с другими полупроводниками) решает ряд задач. Например диоды на токи 200 и 300 А в АСЭС с успехом заменяю электромеханические реле обратного тока, предотвращая аварийный разряд батареи на низкоомную якорную обмотку генератора.
Роль защитных элементов от перенапряжений выполняют диоды, включенные параллельно участкам схемы с индуктивным сопротивлением. К таким участкам относятся катушки реле и электромагнитных контакторов, обмотки возбуждения генераторов, т.е. цепи, содержащие ферромагнитные сердечники. При отключении таких цепях наводятся ЭДС самоиндукции, которые во много раз могут превышать напряжение питания. Например, при обрыве цепи питания обмотки возбуждения генератора АСЭС возникающие на её выводах перенапряжения достигают (800-900) В. В результате возможен пробой изоляции самой обмотки и повреждение полупроводниковых элементов, работающих в её цепях. Диод, включенный параллельно обмотке возбуждения исключает полностью возможность появления перенапряжения, так как ЭДС самоиндукции расходуется на поддержание тока в образованном диодом буферном контуре.
Самое широкое применение нашли диоды в выпрямителях обеспечивающих, как отмечалось выше, преобразование переменного тока в постоянный.
Светодиоды - полупроводниковые приборы, обладающие способностью создавать некогерентное оптическое излучение определённого спектрального состава при прохождении по ним прямого тока. Эти элементы имеют такие желанные ВАХ и характеризуются теми же предельно допустимыми параметрами как и выпрямительные диоды. Кроме того для них указывается величина излучения В, измеряемая в кд/м2.
В схемах управления вагонов с ЦЭС они нашли самое широкое применение как элементы сигнализации. В системах с АСЭС до последнего времени все сигнальные функции выполнялись лампами накаливания. Однако на вагонах последних лет постройки с такими системами светодиоды находят широкое применение, выполняя сигнальные функции.
Для сравнения светодиодов с выпрямительными диодами назовём на примере отечественных элементов их основные параметры: максимально допустимый постоянный прямой ток светодиодов лежит в пределах от 10 до 100 мА, максимально допустимое импульсное обратное напряжение - от 2 до 10 В, постоянное прямое напряжение на диоде (при протекании по нему прямого тока) при +25оС составляет от 1,2 до 5,5 В.
Светодиод, как излучающий элемент, может входить в состав оптопары, что наглядно показано на схеме (рисунок 2.1).
Стабилитроны в отличие от диодов могут работать в режиме пробоя при приложении обратного напряжения. К параметрам, характеризующим свойства стабилитронов, относятся: наибольшее IСТ.МАКС и наименьшее IСТ.МИН значения тока стабилизации, напряжение стабилизации UСТ и допустимая мощность рассеивания ΔРСТ выделение которой в р-n переходе не вызывает его теплового пробоя. Изменение обратного (рабочего) тока, называемого током стабилизации, от наименьшего до наибольшего значений приводит к незначительному изменению напряжения на стабилитроне. Благодаря этому свойству, стабилитроны применяются как основные элементы в параметрических стабилизаторах напряжения, в основе действия которых лежит использование нелинейности характеристик отдельных элементов схемы.
В схемах СЭС находят применение стабилитроны с напряжением стабилизации от 5,6 В (Д815А) до 27 В (Д816Б). У этих элементов заметно различаются диапазоны рабочих токов. Так если стабилитрон Д808 рассчитан на токи от 3 до 33 мА, то диапазон рабочих токов у стабилитрона Д815А лежит между 50 и 1400 мА. Масса названных стабилитронов колеблется от 1 до 6 г. Стабилитроны с большими токами стабилизации, например Д815 А, для лучшей теплоотдачи монтируются на специальных охладителях. У названного стабилитрона допустимая мощность рассеяния составляет 8 Вт.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.