Влияние температуры на работу полупроводниковых диодов.

На электропроводимость полупроводников значительно влияет температура. Если температура повышается, то возрастает генерация пар носителей заряда и при этом электропроводимость возрастает. В этой связи прямой и обратный токи увеличиваются. Например для германиевых диодов при увеличении температуры на каждые 10° С обратный ток может возрасти в два раза, а для кремниевых диодов в 2,5 раза. Прямой ток при нагреве диода возрастает незначительно, так как такой ток получается за счет примесной проводимости. Также с повышением температуры незначительно возрастает барьерная электроемкость диода.

Полупроводниковым диодом (ПД) называют полупроводниковый прибор (ППП), обладающий выпрямительным свойством и служащий ключом в процессе преобразования переменного двухполярного напряжения в пульсирующее напряжение одной полярности. Широкое применение ПД находят при создании выпрямительных схем для источников вторичного электропитания (ИВЭП), а также ограничителей амплитуды импульсных сигналов и разнообразных детекторов. Их вольтамперная характеристика (ВАХ) при малых значениях напряжения имеет вид, приведенный на рис. 1.а, из которого видно, что вблизи начала координат ПД ведут себя как нелинейные элементы с различными значениями обычного и дифференциального (либо статического и динамического, соответственно) сопротивлений, т.е. где и Если взглянуть на ту же

характеристику при любых значениях входного напряжения (рис. 10,б), то можно заметить, что все ПД обладают некоторым порогом, т.к. начинают работать не с нулевого значения напряжения, и потерями - в виде падения

напряжения при прямом включении (в проводящем состоянии)

Рис.10

Сопротивление Rд.пр диода считается его сопротивлением по постоянному току (проявляется при включении его в цепь постоянного тока с напряжением

, а

- его сопротивлением по переменному току, т.е. при включении в цепь переменного тока с амплитудой напряжения

. Чтобы проверить это, необходимо исследовать выбранный диод, построить его ВАХ и определить его

в какой-либо одной точке. Аналогичные исследования необходимо провести также и со стабилитроном, под которым понимают ПД, имеющий на ВАХ при обратном включении линейный участок с очень большими изменениями протекающего по нему тока и малыми изменениями падения напряжения на нем. В ходе исследований требуется найти среднее значения этого напряжения (принимаемого за напряжение

стабилизации стабилитрона) и дифференциальное сопротивление rст.диф на линейном участке ВАХ. Эти результаты могут пригодиться для создания источников вторичного электропитания.