Aplicații ale Diodelor Semiconductoare

Generalităti

a. Diodele redresoare

Diodele redresoare sunt dispozitive electronice semiconductoare din siliciu ,

utilizate în circuitele de conversie c.a - c.c. , delimitarea amplitudinii tensiunilor etc.

Dioda redresoare este un dipol constituit dintr-o jonctiune PN abruptă, legată la doi electrozi externi, numiti anod (A) si catod (K). În figura de mai jos, sunt reprezentate simbolul grafic si structura schematică a unei diode redresoare.

În functie de polaritatea tensiunii uAK aplicate la bornele diodei,componenta se poate găsi în una din cele două stări si anume:

- în stare de conductie, atunci când dioda este polarizată în sens direct ( uAK> 0 );

- în stare de blocare, atunci când dioda este polarizată în sens invers ( uAK< 0 ).

În starea de conductie, dioda este caracterizată printr-un curent direct , important, care circulă dela anod spre catod.

Dimpotrivă, o diodă blocată este parcursă numai de un curent rezidual, de intensitate foarte scăzută, care circulă de la catod spre anod. Dioda redresoare se comportă ca o supapă semiconductoare, care permite trecerea curentului într-un singur sens, de la anod spre catod (sensul indicat de săgeata din simbolul grafic).

b. Redresorul

Redresorul este un circuit capabil să convertească semnale periodice (tensiuni, curenti) cu valoare medie nulă, în semnale periodice cu valoare medie nenulă. În general, semnalele aplicate la intrarea circuitului redresor sunt semnale sinusoidale. Circuitele redresoare sunt convertoare c.a. - c.c.

Redresoarele monofazate convertesc tensiunea unei singure faze a retelei de c.a. într-o tensiune continuă. Functia de redresare a unei tensiuni alternative este realizată în aproape toate sursele de alimentare cu tensiune continuă. Structura generală a unei surse de tensiune continuă alimentată cu o tensiune alternativă monofazată, contine următoarele blocuri:

- un transformator de retea (STA), care converteste tensiunea retelei într-o altă tensiune pur alternativă (sinusoidală),cu alti parametri;

- un circuit redresor (R);

- un filtru de netezire a ondulatiilor (F), care micsorează pulsatiile tensiunii redresate;

- un stabilizator de tensiune continuă (S), care oferă la iesire o tensiune UO aproximativ constantă.

În functie de structură, circuitele redresoare cu diode pot converti o singură alternantă a tensiunii alternative sau ambele alternante. Din acest punct de vedere, rezultă o clasificare a redresoarelor monofazate, în :

- redresoare monoalternantă

- redresoare bialternantă.

Pentru alegerea unor diode redresoare care să corespundă aplicatiei si pentru aprecierea calitătii procesului de conversie, se calculează următoarele mărimi si indicatori sau parametri de performantă:

- valoarea medie a tensiunii redresate (UO),

- valoarea medie a curentului redresat (IO),

- valoarea de vârf a curentului prin fiecare diodă în conductie (Iom),

- valoarea efectivă a curentului redresat (IOef sau IOrms),

- valoarea de vârf a tensiunii inverse la bornele fiecărei diode blocate (UKAm),

- rezistenta de iesire a redresorului (Ro),

- factorul de ondulatie (r),

- randamentul circuitului (η).