Диод идеальный и не очень.
Идеальный диод первой степени идеален во всём. Идеально пропускает ток в одном направлении и абсолютно идеально не пропускает его в обратном. Это касается тока любой силы и напряжения любой величины. Рассматривая схему выпрямительного моста или логических диодных цепей, такие диоды вполне нас устроят, но попробуем понемногу снять с диода покров идеальности и коснуться прозы реальности.
Итак, вот степени неидеальности диода:
- Первая Степень. Идеальный диод первой степени идеальности свободно пропускает ток вперёд и нисколько назад. Всё.
- Вторая Степень. Никогда. НИКОГДА! Никакой диод не откроется, если к нему не приложено напряжение выше порога его открывания. Этот порог может быть маленьким у диода Шоттки (0,2В), Выше у обычного диода (0,6В) и совсем большим у светодиода (2,5В). Идеальный диод второй степени имеет фиксированный порог напряжения отпирания. При второй степени идеальности динамическое сопротивление диода, смещённого в прямом направлении равно нулю (изменение тока не приводит к изменению напряжения на диоде).
В обратном направлении диоды позорно протекают. Впрочем, ток протечки мал и не зависит от приложенного напряжения. Это очень близко к истине и можно смело заявить, что динамическое сопротивление диода смещённого в обратном направлении равно бесконечности (изменение напряжения на обратносмещённом диоде не приводит к изменению тока через диод). Всё это - идеальность второй степени. - Третья Степень. Предельное обратное напряжение. Оно, увы, существует. Если диод заперт обратным напряжением, то его терпению может прийти конец. Величина этого напряжения может быть и пять Вольт и пять тысяч Вольт. Если его не превышать, то всё в порядке. Это напряжение является одним из основных параметров диода и мы видим его величину в справочных данных на конкретный тип прибора. Превышение этого напряжения вызывает лавинообразное открывание диода. Большинство диодов не боятся этой лавины отпирания. Главное не превысить максимальную допустимую мощность. Поскольку лавинный пробой наступает при повышенном напряжении, то ток должен быть небольшим. Ограничить ток можно с помощью ограничительного резистора. Так работают все стабилитроны.
Максимальный прямой ток. Диод открыт, ток бежит. Если этот ток превысит максимально допустимый (видим его значение в справочнике на этот диод), то диод сгорит и перестанет быть диодом. Он может как начать пропускать ток в обратном направлении, так и перестать пропускать ток совсем. В функции диода не входит ограничение тока. Чаще при превышении допустимого тока диод портится от перегрева, так как пороговое напряжение на диоде разоблачено ещё во второй степени идеальности.
В этом же пункте отдельно отметим максимальную мощность рассеяния. Она определяется произведением проходящего через диод тока (в пределах до максимального) на падение напряжения на диоде (которое мало зависит от тока). Её можно сильно повысить применяя теплоотводы (радиаторы). -
Четвёртая Степень. Добавляем в жизнь всё более реального диода нюансы.
При протекании через диод в прямом направлении, на диоде возникает прямое падение напряжения. Это падение всё же немного зависит от силы протекающего тока и может достичь у обычных кремниевых диодов более одного Вольта при токах в несколько Ампер. Это превышает пороговое напряжение, при котором диод начинает отпираться, но ненамного. Если пороговое напряжение измерялось при токе 1мкА и составило 0,5В, то увеличение его в 1000 (тысячу) раз приведёт к увеличению падения напряжения на диоде примерно до 0,6В, то есть далеко не в тысячу раз.
То же самое в работе стабилитрона: ток растёт, напряжение тоже растёт, а жаль, так хочется чего-нибудь идеального. И вот оно, ток утечки в обратном направлении практически идеально не зависит от напряжения. Наконец идеальное найдено. Динамическое сопротивление закрытого диода стабильно высоко. Это нам очень пригодится в дальнейшем. -
Степень – добро пожаловать в реальный мир. Обычный исправный диод и есть идеальный диод четвёртой степени идеальности. Если описать все особенности и неидеальности диода на этом уровне, то это будет многотомный труд. Оставим его на будущее для особых диодных гурманов.
LOG | |
DIOD PERFECT & NOT | |
INDEX | NP2403 |
VERSION | V1 |
DATA | 2016.05.12 |
NICETY | 0.2 |
VALUE | 0.8 |
RIPEN | 80 |