Diodă semiconductoare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
Simbolul diodei

Dioda semiconductoare este un dispozitiv electronic constituit dintr-o joncțiune pn prevăzută cu contacte metalice la regiunile p și n și introdusă într-o capsulă din sticlă, metal, ceramică sau plastic[1].

Regiunea p a joncțiunii constituie anodul diodei, iar joncțiunea n , catodul.

Dioda semiconductoare se caracterizează prin conductivitate unidirecțională, ca și dioda cu vid:

    • - în cazul polarizării în sens direct permite trecerea unui curent mare (curent direct),
    • - în cazul polarizării în sens invers permite trecerea unui curent mic (curent invers).

Clasificare[modificare | modificare sursă]

  • După materialul din care se realizează:
  • După caracteristicile joncțiunii:
    • - diodă redresoare
    • - diodă stabilizatoare de tensiune (diodă Zener)
    • - diodă de comutație
    • - diodă cu capacitate variabilă (varactor sau varicap)
    • - diodă tunel
    • - diodă diac
    • - diodă Gunn

Principalele caracteristici ale diodelor, trecute în cataloage, sunt următoarele:

VRRM - tensiunea inversă repetitivă maximă, este tensiunea maximă inversă la care poate rezista dioda, atunci când această tensiune este atinsă în mod repetat. Ideal, această valoare ar fi infinită.

VR sau VDC - tensiunea maximă inversă de curent continuu, este valoarea maximă a tensiunii la care dioda poate funcționa neîntrerupt, fără distrugerea acesteia. Ideal, această valoare a fi infinită.

VF - tensiunea (de polarizare) directă maximă, de obicei este specificată împreună cu valoarea curentului direct. Ideal, această valoare ar fi zero: ideal, dioda nu ar prezenta niciun fel de opoziție în fața deplasării electronilor. În realitate, tensiunea directă este descrisă de ecuația diodei.

IF(AV) - valoarea maximă (medie) a curentului direct, valoarea maximă medie a curentului pe care bobina o poate suportă la polarizarea directă. Această limitarea este practic o limitare termică: câtă căldură poate „suporta” joncțiunea P-N, având în vedere că puterea disipată reprezintă produsul dintre curent și tensiune, iar tensiunea de polarizare directă depinde atât de curent cât și de temperatura joncțiunii. Ideal, această valoare ar fi infinită.

IFSM sau if(vârf) - curentul de polarizare directă maxim, reprezintă curentul de vârf maxim pe care dioda îl poate conduce la polarizare directă, fără ca acest curent să ducă la distrugerea diodei. Din nou, această valoare este limitată de capacitatea termică a joncțiunii diodei, și este de obicei mult mai mare decât valoarea curentului mediu datorită inerției termice. Ideal, această valoare ar fi infinită.

PD - puterea maximă disipată totală, reprezintă valoarea puterii (în Watt) pe care dioda o poate disipa fără ca această putere să ducă la distrugerea diodei. Această valoare este limitată de capacitatea termică a diodei. Ideal, această valoare ar fi infinită.

TJ - temperatura de funcționare a joncțiunii, reprezintă temperatura maximă admisă a joncțiunii P-N a diodei, valoare dată de obicei în oC. Căldura reprezintă punctul critic al dispozitivelor semiconductoare: acestea trebuie menținute la o temperatură cât mai apropiată de temperatura camerei pentru funcționarea lor corectă și o durată de funcționare cât mai lungă.

TSTG - temperatura de depozitare, reprezintă valoarea temperaturii de stocare a diodelor (nepolarizate).

R(Θ) - rezistența termică, reprezintă diferența dintre temperatura joncțiunii și temperatura aerului exterior diodei (R(Θ)JA), sau dintre joncțiune și contacte (R(Θ)JL), pentru o anumită putere disipată. Valoarea este exprimată în oC/W. Ideal, această valoare ar fi zero, ceea ce ar înseamna că învelișul (carcasa) diodei ar fi un conductor și radiator termic perfect, fiind capabil să transfere energie sub formă de căldură dinspre joncțiune spre mediul exterior (sau spre contacte) fără nicio diferență de temperatură existentă în grosimea carcasei. O rezistență termică ridicată se traduce prin faptul că dioda va stoca o temperatură excesivă în jurul joncțiunii (punctul critic), în ciuda eforturilor susținute de răcire a mediului exterior diodei; acest lucru duce la limitarea puterii maxime disipate.

IR - curentul maxim de polarizare inversă, reprezintă valoarea curentului prin diodă la polarizarea inversă și aplicarea tensiunii de polarizare inversă maximă de curent continuu(VDC). Mai este cunoscut și sub numele de curent de scăpări. Ideal, această valoare ar fi zero, deoarece o diodă perfectă ar bloca toți curenții atunci când este polarizată invers. În realitate, această valoarea este mică în comparație cu valoarea curentului maxim de polarizare directă.

CJ - capacitatea tipică a joncțiunii, reprezintă capacitatea intrinsecă joncțiunii, datorită comportării zonei de golire precum un dielectric între anod și catod. Această valoare este de obicei foarte mică, de ordinul picofarazilor (pF).

trr - timpul de revenire invers, reprezintă durata de timp necesară „stingerii” diodei atunci când tensiunea la bornele sale alternează între polarizare directă și polarizare inversă. Ideal, această valoare ar fi zero: dioda se „stinge” imediat după inversarea polarității. Pentru o diodă redresoare tipică, timpul de revenire este de ordinul zecilor de microsecunde (ms); pentru o diodă de comutație rapidă, acest timp poate ajunge la doar câteva nanosecunde (ns).

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Bibliografie[modificare | modificare sursă]