ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Podobne dokumenty
BADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Ćw. III. Dioda Zenera

Elementy i obwody nieliniowe

Politechnika Białostocka

Dioda półprzewodnikowa

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)

ĆWICZENIE 10 BADANIE PARAMETRÓW STATYCZNYCH TYRYSTORA

Elementy półprzewodnikowe. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

Badanie diod półprzewodnikowych

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Politechnika Białostocka

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Politechnika Białostocka

Ćwiczenie nr 123: Dioda półprzewodnikowa

Politechnika Białostocka

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODA

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

Badanie charakterystyki diody

Badanie diody półprzewodnikowej

Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Dioda półprzewodnikowa OPRACOWANIE: MGR INŻ. EWA LOREK

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

Politechnika Białostocka

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

. Diody, w których występuje przebicie Zenera, charakteryzują się małymi, poniŝej 5V, wartościami napięcia stabilizacji oraz ujemną wartością α

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODY

Ć w i c z e n i e 1 6 BADANIE PROSTOWNIKÓW NIESTEROWANYCH

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

WARYSTORY, TERMISTORY, DIODY.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Obwody nieliniowe.

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Diody półprzewodnikowe

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA. Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej. Sprawozdanie

Ćwiczenie 01. Temat: Własności diody Zenera Cel ćwiczenia

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO. 1. Wiadomości wstępne

Badanie diod półprzewodnikowych i elektroluminescencyjnych (LED)

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Pomiar rezystancji metodą techniczną

Ćwiczenie: "Właściwości wybranych elementów układów elektronicznych"

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

Laboratorum 4 Dioda półprzewodnikowa

CEL ĆWICZENIA: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zastosowaniem diod i wzmacniacza operacyjnego

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Diody prostownicze. częstotliwo. ową 50 Hz) przy znacznych lub zgoła a duŝych mocach wydzielanych w obciąŝ

Badanie diod półprzewodnikowych

12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów diod i tranzystorów

Temat i cel wykładu. Tranzystory

Temat: Zastosowanie multimetrów cyfrowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

Ćwiczenie - 2 DIODA - PARAMETRY, CHARAKTERYSTYKI I JEJ ZASTOSOWANIE

Ćwiczenie nr 4 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n.

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 1. Połączenia szeregowe oraz równoległe elementów RC

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI. Temperaturowa zależność statycznych i dynamicznych charakterystyk złącza p-n

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Ćwiczenie nr 23. Charakterystyka styku między metalem a półprzewodnikiem typu n. str. 1. Cel ćwiczenia:

SERIA IV ĆWICZENIE 4_3. Temat ćwiczenia: Badanie termistorów i warystorów. Wiadomości do powtórzenia:

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE.

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE PRZEKAŹNIKÓW JEDNOWEJŚCIOWYCH - NADPRĄDOWYCH I PODNAPIĘCIOWYCH

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6a

Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza)

Pomiar parametrów tranzystorów

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 3 A

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C

Cel ćwiczenia. Podstawowe informacje. eu exp mkt ] 1 (1) I =I S[

Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Badanie wzmacniacza operacyjnego

7. TYRYSTORY 7.1. WSTĘP

III. TRANZYSTOR BIPOLARNY

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

A-6. Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych (diody)

Badanie diody półprzewodnikowej

4. Diody DIODY PROSTOWNICZE. Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego.

Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech. Elektronika. Laboratorium nr 3. Temat: Diody półprzewodnikowe i elementy reaktancyjne

Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych II

Scalony stabilizator napięcia typu 723

Ćwiczenie nr 2 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n.

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe

Rys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b)

Transkrypt:

NWERSYTET TECHNOLOGCZNO-PRZYRODNCZY W BYDGOSZCZY WYDZAŁ NŻYNER MECHANCZNEJ NSTYTT EKSPLOATACJ MASZYN TRANSPORT ZAKŁAD STEROWANA ELEKTROTECHNKA ELEKTRONKA ĆWCZENE: E7 BADANE DODY PROSTOWNCZEJ DODY ZENERA Piotr Kolber, Daniel Perczyński Bydgoszcz 2011

1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie budowy, zasady działania diody półprzewodnikowej oraz wyznaczenie jej charakterystyki prądowo-napięciowej. 2. Dioda prostownicza Jednym z najczęstszych zastosowań diod półprzewodnikowych jest dioda prostownicza. Diody prostownicze stosuje się głównie w układach prostowniczych urządzeń zasilających, przekształcających prąd zmienny w jednokierunkowy prąd pulsujący. W układzie prostowniczym dioda spełnia funkcję zaworu jednokierunkowego. Wykorzystuje się tu właściwość polegającą na różnicy zdolności przewodzenia prądu w kierunku wstecznym i w kierunku przewodzenia. Ponieważ przez diodę prostowniczą płyną na ogół stosunkowo duże prądy w kierunku przewodzenia, przeto jest ona najczęściej diodą warstwową, obecnie głównie z krzemu, rzadziej z germanu. Właściwości diody prostowniczej najlepiej obrazuje jej charakterystyka prądowo- napięciowa rys. 1a. W rozważaniach przybliżonych charakterystykę tę aproksymuje się dwoma prostymi rys. 1b. Rys. 1. Charakterystyka prądowo-napięciowa diody prostowniczej = 0 gdy < TO F F = gdy > TO R F przy czym R F rezystancja statyczna diody w kierunku przewodzenia. Stąd otrzymuje się równanie diody w postaci: F = TO + F R F gdy > TO Parametry charakteryzujące diody prostownicze, zwykle podawane w katalogach są następujące: 1 F R FM FSM F R Rmax RRM RSM t amb prąd przewodzenia, prąd diody w kierunku wstecznym (prąd zaporowy), - maksymalny prąd przewodzenia, - niepowtarzalny szczytowy prąd przewodzenia, - napięcie przewodzenia, - napięcie wsteczne, - maksymalne napięcie wsteczne, - powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne, - niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne, - temperatura otoczenia,

t case P tot - temperatura obudowy, - całkowita moc wejściowa. 3. Dioda Zenera W diodach warstwowych przy dostatecznie dużym napięciu wstecznym (nazywanym niekiedy zaporowym) prąd wsteczny gwałtownie wzrasta (rys. 2). Wartość napięcia, przy którym następuje gwałtowny wzrost prądu, jest stała i nie zależy od zmian prądu w szerokich granicach. Zjawisko gwałtownego wzrostu prądu tłumaczy się przebiciem Zenera, czyli efektem emisji elektronów w złączu pod wpływem pola wewnętrznego. W cienkim złączu natężenie pola może uzyskiwać duże wartości przy małych napięciach R nawet rzędu 3, prowadząc do rozrywania wiązań kowalencyjnych. W rezultacie możliwy jest duży wzrost prądu przy pomijalnym wzroście napięcia na złączu. Napięcie to jest zwane napięciem Zenera i zależy od temperatury, co charakteryzuje tzw. współczynnik temperaturowy napięcia Zenera, wynoszący 0,07 0,09% R na kelwin. Rys.2. Charakterystyka prądowo-napięciowa diody Zenera Dla diod o napięciu R < 5 współczynnik ten jest ujemny, dla R > 5 jest dodatni. Diody Zenera są produkowane na napięcia 1 600, przy dopuszczalnej mocy złącza 250 mw i 1 W bez radiatora oraz 5 W z radiatorem. Maksymalny prąd diody określa zależność P RM R Za minimalną wartość prądu Zenera przyjmuje się Rmin =0,1 Rm. Dla prądów mniejszych niż Rmin spadek napięcia na diodzie znacznie zależy od prądu obciążenia diody. Parametry charakteryzujące diodyzenera, zwykle podawane w katalogach są następujące: Z prąd Zenera (stabilizacji), R prąd diody w kierunku wstecznym, ZM - maksymalny dopuszczalny prąd stabilizacji, Z - napięcie Zenera, R - napięcie wsteczne, t amb - temperatura otoczenia, t case - temperatura obudowy, - całkowita moc wejściowa P tot 3

4. Pomiary laboratoryjne 4.1 Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody prostowniczej W celu wyznaczenia charakterystyki prądowo-napięciowej diody prostowniczej należy stosować dwa układy pomiarowe: - do wyznaczenia charakterystyki w kierunku przewodzenia rys. 3 - do wyznaczenia charakterystyki w kierunku zaporowym rys. 4. Rys. 3. kład pomiarowy do wyznaczania charakterystyki prądowo- napięciowej w kierunku przewodzenia Rys. 4. kład pomiarowy do wyznaczania charakterystyki prądowo- napięciowej w kierunku zaporowym kłady pomiarowe zasilane są z zasilacza napięcia stałego umożliwiającego nastawienie żądanej wartości napięcia. W układach tych występują rezystory mające na celu ograniczenie prądu przepływającego przez diodę, a także ułatwienie nastawienia żądanej wartości napięcia. Przed przystąpieniem do pomiarów zapoznać się z parametrami badanej diody z karty katalogowej. W czasie pomiarów należy zwrócić uwagę na to, aby nie obciążyć diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia prądem większym od dopuszczalnego i nie przykładać do diody spolaryzowanej zaporowo napięcia większego niż napięcie dopuszczalne ( R ). Odpowiednie wartości pomiarów wpisujemy do tabeli jak poniżej. Kierunek przewodzenia Kierunek zaporowy A A 4

4.2. Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody Zenera Charakterystykę prądowo-napięciową diody Zenera wyznacza się na ogół tylko dla kierunku zaporowego, w układzie jak na rys. 5. Rys. 5. kład pomiarowy do wyznaczania charakterystyki prądowo- napięciowej w kierunku zaporowym diody Zenera Przed przystąpieniem do pomiarów należy zapoznać się z parametrami badanej diody. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli jak poniżej ma 4.3. Na podstawie wyników pomiarów przedstawić na osobnych wykresach charakterystykę prądowonapięciową badanej diody prostowniczej oraz diody Zenera. Należy zwrócić szczególną uwagę na przyjęcie odpowiedniej skali. 4.4. Wnioski 7. Literatura 1. Praca zbiorowa: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków 2. Rusek M., Pasierbiński J.: Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach 3. Pilawski M. Pracownia elektryczna 4. Pilawski M. Elektronika 5