Основные понятия и определения электроники. Компонентная база электроники, страница 5

Рис. 2.6. Условные графические обозначения диодов

Выпрямительные диоды применяются в неуправляемых выпрямителях, в том числе и в силовой электронике при частотах рабочего напряжения до 400 Гц. Различают выпрямительные диоды малой мощности, для которых Iпр max < 0,3 А и рассеиваемая мощность  Pmax < 0,3 Вт; выпрямительные диоды средней мощности, для которых Iпр max = 0,3...10 А и Pmax < 0,3...10 Вт; выпрямительные диоды большой мощности (силовые), для которых Iпр max >10 А и Pmax >10 Вт . У современных силовых диодов значения Iпр max могут достигать 2000 А, а значения Uобр max могут достигать 10 000 В. Для воздушного охлаждения силовые диоды размещают на радиаторах. Для принудительного охлаждения радиаторы обдувают с помощью вентиляторов или охлаждают циркулирующей теплоотводящей жидкостью.

Импульсные диоды характеризуются высоким быстродействием. Их применяют в высокочастотных выпрямителях или в логических схемах. У импульсных диодов значения Iпр max на превышают 0,1 А, а значения Uобр max не превышают 100 В.

Стабилитрон (Zener diode) – это диод, предназначенный для работы в режиме электронного пробоя p-n перехода. Стабилитрон включают на обратное смещение p-n перехода. Стабилизирующий эффект достигается за счет высокой крутизны ВАХ в режиме электронного пробоя (рис. 2.6), когда значительные изменения тока, протекающего через стабилитрон, приводят к незначительным изменениям падения напряжения на нем. Стабилитроны применяют в электронных стабилизаторах напряжения в блоках электропитания электронных устройств, а также в качестве ограничителей перенапряжений в электронных схемах.

Фотодиод (photodiode) – это диод, значения обратного тока которого существенно зависят от интенсивности и длины волны электромагнитного излучения, попадающего на p-n переход. Фотодиод включают на обратное смещение p-n перехода и используют, как правило, в качестве датчика освещенности. Например, в системах автоматического управления уличным освещением. Фотодиод обладает также особым свойством генераторного режима – образования разности потенциалов между анодом и катодом при облучении p-n перехода и отсутствии внешнего источника. Благодаря этому свойству фотодиод служит базовым элементом для изготовления солнечных батарей.

Светодиод (LED – Light-Emitting Diode) – это диод, излучающий электромагнитные волны при протекании прямого тока. Светодиод включают на прямое смещение p-n перехода и используют, как правило, в средствах отображения информации. Наиболее дешевыми являются светодиоды длинноволновой части видимого спектра (инфракрасные, красные, желтые, зеленые). Наиболее дорогими являются светодиоды коротковолновой части видимого спектра (синие, ультрафиолетовые). Технически наиболее сложно получить светодиоды белого свечения. Современные сверхъяркие  светодиоды применяют для электрического внутреннего и наружного освещения. Обладая рядом преимуществ, они являются серьезной альтернативой классическим источникам света.

2.3. Транзисторы

Транзистор (transistor) – это наиболее универсальный полупроводниковый компонент электронной техники, основным физическим свойством которого является усиление тока.

Исторически первыми элементами, усиливающими ток, были электровакуумные лампы – триоды. Усиливающий эффект в них достигался за счет управления степенью эмиссии электронов из катода лампы. Однако лампы обладали существенным недостатком – значительными геометрическими размерами, большим электропотреблением и нестабильностью.