4.2.1. Выпрямительные и силовые диоды

Выпрямительные и силовые диоды используются в выпрямительных устройствах низкой частоты. Силовыми называют диоды, прямой ток которых превышает 10 А. Выпрямительные диоды (не силовые) - это самые распространенные, самые обыкновенные плоскостные диоды. Кроме выпрямительных устройств они широко используются в самых разнообразных схемах, рабочие частоты которых невелики. В последнее время выпрямительные и силовые диоды, как правило, изготовляются из кремния. Электрические параметры и методы их определения, обусловленные особенностями работы диодов в цепях переменного тока, несколько отличаются от рассмотренных выше. Параметры выпрямительных и силовых диодов определяются из классификационной вольт-амперной характеристики (рис.4.5), прямая ветвь которой представляет зависимость среднего значения прямого тока от среднего значения прямого напряжения в режиме однополупериодного выпрямления (при этом на диод подаются только положительные полусинусоиды напряжения).

Обратная ветвь классификационной характеристики представляет зависимость среднего значения обратного тона от амплитудного значения обратного напряжения (на диод при этом подаются только отрицательные полусинусоиды напряжения). Параметры выпрямительных и силовых диодов определяются также координатами точек классификационной вольт-амперной характеристики. На прямой ветви (точка А ) определены:

1. I_ан - номинальный средний прямой ток. Это длительно допустимый ток, при котором диод не нагревается выше допустимой температуры. Для германиевых диодов плотность прямого тока достигает 0,5 А/мм², для кремниевых - 1 А/мм².

Рис. 4.5

2. U_ан - номинальное среднее значение прямого напряжения при токе I_ан. По величине U_ан силовые диоды делятся на группы.

На обратной ветви (точка В) определены:

1. U_обр.н - номинальное обратное напряжение. Это максимальное допустимое напряжение любой формы, при котором не происходит пробой р-п перехода. По величине U_обр.н силовые диоды делятся на классы. Класс обозначается числом, получаемым от деления U_обр.н на 100. U_обр.н определяется по условию (4.2). Для силовых диодов m = 0,5.

2. I_обр.ср - среднее значение обратного тока - это среднее за период значение обратного тока при номинальном обратном напряжении.

Кроме этих параметров для выпрямительных диодов, особенно для мощных силовых диодов, важное значение имеют также параметры:

P_{расс.доп} - допустимая мощность рассеяния в диоде, при которой p-n переход не нагревается выше допустимой температуры;

- тепловое сопротивление участка переход - среда, это сопротивление растеканию тепла, выделяемого в переходе.

Распределение силовых диодов по группам доказано в табл. 4.1 Параметры выпрямительных диодов приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.1

Распределение силовых: диодов по группам

Группа	Номинальное Напряжение	Группа	Номинальное Напряжение
А Б В	До 0,5 0,5 – 0,6 0,6 – 0,7	Г Д Е	0,7 – 0,8 0,8 – 0,9 0,9 – 1,0

Таблица 4.2

Параметры выпрямительных диодов

Тип диода	Iан, А	Uобр.н, В	Uан, В	Iобр.ср, А	,	Охлаждение
Д226 Д247 КД 202В В-200, В2-200 ВКД-200	0,3 10 3 200	400 500 600 100-1000 (до 2500)	< 1 < 1,25 < 1 < 0,6	< 0,03 < 3 < 1 -	- - - 0,15	Естественное -- -- Воздушное Принудительное с радиатором