Диоды

1. Диоды

Курс «Электроника и информационно-измерительная техника»
Лектор: Зализный Д.И.
Лекция 3
Диоды

2.

P-n переход в режиме прямого смещения
Дырка
Электрон
Положит. ион
р-слой
Отрицат. ион
n-слой
Источник ЭДС
Прямой ток
Анимация. Диод в прямом включении.

3.

P-n переход в режиме обратного смещения
Дырка
Электрон
Положит. ион
р-слой
Отрицат. ион
n-слой
Источник ЭДС
Обратный ток
Анимация. Диод в обратном включении.

4.

Диоды
Выпрямительные
Фотодиоды
Импульсные
Стабилитроны
Светодиоды

5.

Выпрямительные и импульсные диоды

6.

Условное обозначение выпрямительных и импульсных диодов
VD
Анод
Катод
Внутренняя конструкция диода

7.

Выпрямительные диоды
Импульсные диоды

8.

Проверка диодов с помощью цифрового мультиметра
Прямое смещение:
0,2 .... 0,8 кОм

9.

Проверка диодов с помощью цифрового мультиметра
Обратное смещение:
бесконечность

10.

Основные параметры выпрямительных и импульсных диодов
Средний прямой ток
I пр.ср.макс
Максимальное прямое напряжение
U пр.макс
Максимальное обратное напряжение
U обр.макс

11.

Вольтамперная характеристика диода
Диод закрыт
I
Диод открыт
I пр.макс
U обр.макс
Обратный ток
Электронный
пробой
Насыщение
Нормальный
режим
U
Тепловой
пробой
Uпр.макс 0,8...1,8 В

12.

Выпрямительный диод 10А10 (Китай)
Технические параметры
Материал кремний
Максимальное постоянное обратное
напряжение: 1000 В
Максимальный прямой ток: 10 А
Максимально допустимый прямой
импульсный ток:,400 А
Максимальное прямое напряжение: 1 В
Рабочая температура : -65…+150 °С

13.

Стабилитроны

14.

Условное обозначение стабилитрона
VD
Анод
Катод
Внешний вид стабилитрона

15.

Рабочий участок ВАХ стабилитрона
I
Uст
U
Iст

16. Светодиоды

17.

Условное графическое обозначение светодиода
HL
Анод
Катод

18.

Международное буквенное обозначение полупроводникового светодиода
LED
Light-Emitting Diode
Международное буквенное обозначение органического светодиода
OLED
Organic Light-Emitting Diode

19.

Материалы для полупроводниковых светодиодов
Нитрид галлия
Арсенид галлия
GaN
GaAs

20.

Внешний вид полупроводниковых светодиодов

21.

Внутренняя конструкция полупроводникового светодиода

22.

Внутренняя конструкция полупроводникового светодиода (LED)

23.

Внутренняя конструкция органического светодиода (OLED)
+
р-слой
Органический слой
n-слой
-

24.

Принцип действия полупроводникового светодиода
Кинетическая энергия
электронов
Рекомбинация на ловушках
Зона проводимости
(электрон свободный)
Рекомбинация с
излучением
Запрещённая зона
+
Валентная зона
(электрон в атоме)
Анимация
Ловушка

25.

Двухцветный светодиод

26.

Получение цвета свечения
Использование
люминофора
Использование
цветовой триады

27.

Пример мощного светодиода
ARPL-3W-EPA-RGB
Red
Green
Blue
Суммарная номинальная мощность: 3 Вт
Падение напряжения:
UR=2,2 В
UG=3,2 В
UB=3,2 В
Номинальный ток одного элемента: 350 мА

28.

ВАХ полупроводникового светодиода
I
U
2...3 В

29.

Схема включения светодиода
R
I
U
HL
U U HL
R
I ном
Видео
Uhl

30.

Схема подключения светодиода ARPL-3W-EPA-RGB к разъёму USB
R
+
-
5 2,2
R
8 Ом 8,2 Ом
0,35
5 2,2
2
PR
8,2
0,98 Вт 1 Вт

31.

Области применения светодиодов

32.

Сигнальные элементы

33.

Светодиодные индикаторы
g
a
f
b
e
c
d
a
b
c
d
e
f
g

34.

Цветные дисплеи

35.

Светодиодные светильники

36.

Светодиодные светильники

37.

Полупроводниковый лазер

38. Фотодиоды

39.

Условное обозначение фотодиода
BL
Анод
Катод

40.

Семейство вольт-амперных характеристик фотодиода
I
U
Ф1
Ф2
Ф3

41.

Схема включения фотодиода
+
U
R
BL
Фотореле

42.

Фотоэлементы

43.

Фотоэлектрический модуль
Iн
Rн
+

44.

ВАХ фотоэлектрического модуля
-I
U

45.

Фотоэлектростанции