Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Spadek napięcia na diodzie ?

mojomax 20 Maj 2004 13:11 34600 18
  • #1 20 Maj 2004 13:11
    mojomax
    Poziom 15  

    Nie jestem pewien, czy to dobre forum na takie pytania, ale nie znalazłem lepszego :)

    Otóż nurtuje mnie następujący problem:
    Spadek napięcia na zwykłej diodzie krzemowej , podczas przewodzenia to ok. 0.6V. Na diodzie świecącej - ok 2V, zależy od koloru świecenia.

    A teraz pytania:

    Czy są diody, na których spadek napięcia byłby mniejszy , np 0.3V ?
    Czy jest jakiś element "przewodzący w jedną stronę" na którym nie byłoby spadku napięcia ?
    Czy jest regulowana dioda zenera, gdzie spadek napięcia możnaby regulować od 0 do 1V ?

    z góry dziękuję za pomoc.

    0 18
  • Relpol
  • #2 20 Maj 2004 13:19
    Tdv
    Poziom 33  

    ad. 1. tak, są to diody Shotky'ego,
    ad. 2. nie ma takich elementów (zależnie od zastosowania moża użyć prostownika liniowego czyli prostownika zbudowanego w oparciu o wzmacniacz operacyjny i diode)
    ad. 3. dowolna dioda zenera i odpowiedni dobór dzielnika rezystorowego + potencjometr.

    2
  • Relpol
  • #3 20 Maj 2004 13:25
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    0,3V uzyskasz jeszcze na każdej diodzie germanowej.

    2
  • #4 20 Maj 2004 15:41
    mojomax
    Poziom 15  

    Tdv napisał:

    ad. 3. dowolna dioda zenera i odpowiedni dobór dzielnika rezystorowego + potencjometr.


    A taki schemacik dałoby radę zamieścić ? :)

    0
  • #5 20 Maj 2004 15:53
    john_doe
    Poziom 16  

    ad 1 jezeli wezmiesz sobie np 100 amperowa diode shotkiego i jak przepuscisz przez nia tylko np. 0,1 A to bedziesz mial na niej spadek nawet ponizej 0,1V
    ad 3 - tl431 taka oszukana dioda zenera ;)

    1
  • #6 20 Maj 2004 21:07
    bobo
    Poziom 29  

    Re, john_doe, daj na luz. Fatalne przyklady.
    Pozdrowka

    1
  • #8 20 Maj 2004 23:32
    bobo
    Poziom 29  

    Re,john_doe , czytac noty ( TL431 ) nalezy uwaznie
    1. to programowana dioda Zenera - nie oszukana i regulowana
    2. precyzyjne źródło napiecia odniesienia
    3. wzm. operacyjny
    Pozdrowka

    0
  • #9 21 Maj 2004 11:09
    john_doe
    Poziom 16  

    oszukana ;) - bo regulowana :P
    a programowane to sa gale i mikrokonrtolery :P

    low-voltage :!: adjustable :!: precision shunt regulators

    0
  • #10 21 Maj 2004 23:41
    _jta_
    Specjalista elektronik

    mojomax napisał:
    1. Czy są diody, na których spadek napięcia byłby mniejszy , np 0.3V ?
    1. Czy jest jakiś element "przewodzący w jedną stronę" na którym nie byłoby spadku napięcia ?
    3. Czy jest regulowana dioda zenera, gdzie spadek napięcia możnaby regulować od 0 do 1V ?

    1. chyba już odpowiedziano wystarczająco; można by jeszcze brać pod uwagę diody
    z innych materiałów - z tym, że im mniejszy spadek napięcia na diodzie, tym większy
    prąd wsteczny - np. dioda, która przewodzi 1A przy 0.2V musi mieć prąd wsteczny
    co najmniej 1mA - wynika to z termodynamiki; zdaje się, że diody odwrócone
    i tunelowe nie podlegają temu ograniczeniu - diody odwrócone (nazywane tak dlatego,
    że przepuszczają prąd w kierunku zaporowym, a w kierunku przewodzenia zachowują
    się tak, jak każda normalna dioda - przewodzą przy około 0.6V), mają bardzo ostre
    przejście między przebiciem (prąd w kierunku zaporowym) a brakiem prądu przy
    niskim napięciu w kierunku przewodzenia; diody tunelowe mają to przebicie do
    pewnego małego napięcia w kierunku przewodzenia, a przy zwiększaniu napięcia
    dochodzi się do obszaru, w którym jeszcze nie bardzo przewodzą, a przebicia już
    nie ma, więc prąd w kierunku przewodzenia maleje przy wzroście napięcia - w tym
    zakresie nie da się zmierzyć ich charakterystyki - a dalej normalnie przewodzą;

    2. jak ma być zerowy spadek napięcia, to prąd wsteczny jest taki, jak przewodzenia;

    3. są układy scalone, które są wzorcami napięcia, i można ich używać zamiast diód
    Zenera (są od nich znacznie dokładniejsze, mają mniejszą impedancję, a przede
    wszystkim dołączając dwa oporniki ustawiamy sobie ich "napięcie Zenera") - ale
    ich minimalne napięcie pracy to 1.225V; może gdyby taki układ zrobiono z innego
    materiału, np. germanu, to uzyskano by nieco mniejsze - około 0.8V, ale nie jest
    to łatwe, german daje za duże prądy wsteczne; z mniejszymi napięciami gorzej;
    no, chyba że obniżylibyśmy temperaturę, w temperaturze ciekłego azotu można by...

    A, i jeszcze ciekawostka - jest coś takiego, jak złącze Josephsona (w temperaturze
    ciekłego helu - nie wiem, czy da się w wyższych): przy _zerowym_ napięciu puszcza
    prąd, ale przy niezerowym nie - zaczyna zachowywać się jak izolator; a dokładniej,
    ono puszcza prąd o częstotliwości proporcjonalnej do napięcia, i są to dość duże
    częstotliwości, więc trudno ten prąd zauważyć...

    3
  • #11 22 Maj 2004 01:03
    Tremolo
    Poziom 43  

    Ad 2 element przewodzący w jedną strone.. odealnie, mysle że szłoby zrobić jakiś logicznie kontrolowany z zewnątrz zasilany układ przekaźników, który by wykrywał istnienie napięcia i polaryzacje (voltomierz elektrostatyczny) i ewentualnie przepuszczał problem byłby wtedy co zrobić gdyby prąd się odwrócił wówczas woltomierz elektrostatyczny widzi zero (zwarcie przekaźnika) bez możliwości wyczucia polaryzacji... ale jakby to podrasowac komparatorem.... jak widac nawet jakby się pociągało wyniki to co najwyżej spadek napięcia byłby spadkiem na przewodach, stykach, blaszcce przekaźnika...

    a wad taki pol mechaniczny układ ma bardzo wiele..

    Kiedyś stosowało się prostowniki selenowe , i miedziowe nie pamiętam charakterystyk złącz miedziowych, ale jesli mnie pamięc nie myli nie były one zadowalające.

    0
  • #12 22 Maj 2004 01:09
    zoltar
    Poziom 24  

    Robi się prostowniki bez spadku napięci. To jest układ dzielonego trafa, gdzie zamiast 2 diod właczone są mosfety. Te mosfety są sterowane z komparatorów zasilanych z innego tradycyjnego zasilacza. W bardzo drogich wzmacniaczach mocy mozna takie cuda spotkac.

    0
  • #13 22 Maj 2004 12:17
    radiosimon
    Poziom 28  

    Miałem w ręce diode smd z kamery o spadku 0,02V. Był to szczyt możliwości tego miernika więc dokładnej wartości nie podam. Większość diod ma tyle po spaleniu (obie strony) ale ta była na 100% sprawna.

    0
  • #14 22 Maj 2004 12:58
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Z MOSFET-ami to prawda (w przybliżeniu - najlepsze mają oporność około 3 miliomów),
    tylko że to już nie jest dioda, i wymaga sterowania napięciem kilku woltów na bramce.

    A dioda o napięciu przewodzenia 0.02V - jeśli jest to zwykłe złącze P-N, a nie jakieś
    cudo z efektami kwantowymi jak dioda tunelowa czy odwrócona - przepuszcza w drugą
    stronę prąd porównywalny z prądem przewodzenia (to niestety wynika z termodynamiki,
    jeśli tylko nośniki prądu poruszają się niezależnie, nie tworząc jakichś par Coopera).

    Prąd diody jest opisany (bez uwzględnienia spadków napięcia na kontaktach,
    i na oporności półprzewodnika, prądów powierzchniowych, i przebicia) wzorem

    Cytat:
    I=I0*exp(U*e/(k*T))

    gdzie e=ładunek nośnika, k=stała Boltzmanna, T=temperatura bezwzględna,
    U=napięcie na złączu, I0 jest zależne od temperatury (powinno być proporcjonalne
    do exp(-deltaE/(k*T)), gdzie deltaE=szerokość przerwy energetycznej materiału;
    dla krzemu deltaE=około 1.225eV - dlatego na precyzyjne wzorce napięcia robi
    się na takie napięcie, po prostu napięciem wzorcowym jest szerokość przerwy - to
    nie jest dokładne, szerokość przerwy energetycznej zależy od temperatury, jest
    trochę mniejsza, ale jak się wstawi to napięcie to wychodzi dobra zależność).
    W temperaturze pokojowej k*T/e to około 27mV, jeśli e to ładunek elektronu.

    Jeśli dioda ma dawać "ostrzejszą" zależność prądu od napięcia, to trzeba obniżyć
    temperaturę, lub się postarać, aby zamiast pojedyńczych nośników przez złącze
    przechodziły ich grupy - np. pary Coopera, lub jeszcze lepiej kondensat
    Bosego-Einsteina z takich par - wtedy nawet pikowolt może mocno zmienić prąd...

    0
  • #15 22 Maj 2004 13:35
    Pi-Vo
    Poziom 37  

    Widzę że _jta_ ma wiedzę o fizyce ciała stałego jak moja nauczycielka z technikum elektronicznego.Studiowałeś jakiś taki kierunek?Bo jak czytam Twój post to jakbym był u nie na lekcji z podstaw elektroniki ,babka była niesamowicie obcykana w teorii półprzewodników i nie tylko ,nie mogłem wyjść z podziwu.

    0
  • #16 22 Maj 2004 13:57
    Nemo
    Poziom 31  

    Jak będę pamiętał, podrzucę tu schemacik takiej "diody" na MOSFET'cie z Elektora. Może to troszkę wyjaśni sprawę.
    Pozdrawiam.

    0
  • #17 23 Maj 2004 23:27
    john_doe
    Poziom 16  

    ad 2 wg. mnie tdv dal chyba nalepsze rozwiazanie - dla malych mocy i srednich czestotliwosci prostownik aktywny jest chyba najlepszym/najprostszym rozwiazaniem... jest tani do zrealizowania i jest opor rozwiazan(od tych najprostszych po bardziej skomplikowane) dostepnych praktycznie w kazdej ksiazce z napisem elektronika analogowa..
    co do duzych mocy to nie widze problemu w zastosowaniu zwyklych diod prostowniczych gdyz wystepuja spore napiecia, a w technice w.cz to juz jest problem...

    0
  • #18 24 Maj 2004 14:09
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Pi-Vo napisał:
    Studiowałeś jakiś taki kierunek?

    Studiowałem fizykę na UW. A poza tym interesowałem się trochę tymi sprawami.
    Opis diody tunelowej i odwróconej jest w trzytomowej "Encyklopedii Fizyki".
    Wzór na charakterystykę zwykłej diody też.

    0