Kỹ thuật điện tử diot bán dẫn diode 2

Điện thế tiếp xúc Utx... 3.3 Sơ đồ tương đương của điốt... Các kiểu sơ đồ tương đương... Các tham số chính của Điốt Zener• - UZ: Điện áp danh định - là điện áp trung bình tiêu biểu của

Lession 3 : Diode



http://bme.hust.edu.vn 2/72

Nội dung

3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của điốt bán dẫn

3.2 Các tham số chính của điốt bán dẫn

3.3 Sơ đồ tương đương của điốt bán dẫn

3.4 Một số ứng dụng phổ biến của điốt bán dẫn

Light Emitting Diode

http://bme.hust.edu.vn 4/72

Figure 3: Structure of a vacuum tube diode

Figure 2: Various semiconductor diodes Bottom: A bridge rectifier

Figure 1: Closeup of a

diode, showing the

square shaped

semiconductor crystal

http://bme.hust.edu.vn 6/72

Phân loại diode

Tiếp giáp PN

http://bme.hust.edu.vn 8/72

• Ikt = Ipkt + Inkt : dòng của hạt dẫn đa số

http://bme.hust.edu.vn 10/72

Điện thế tiếp xúc Utx

Điện thế tiếp xúc Utx

• Itrôi = In trôi + I p trôi : dòng của hạt dẫn thiểu số

• I = Ikt - I trôi = 0 : ?

Phân cực cho diode

http://bme.hust.edu.vn 14/72

Đặc tuyến V-A

http://bme.hust.edu.vn 16/72

http://bme.hust.edu.vn 18/72

Các tham số giới hạn

3.3 Sơ đồ tương đương của điốt

http://bme.hust.edu.vn 20/72

Sơ đồ tương đương ở tần số thấp

Sơ đồ tương đương ở tần số thấp (2)

Ví dụ : VD

22/72

Ví dụ 2 : VD

Bài tập

24/72

Các kiểu sơ đồ tương đương

http://bme.hust.edu.vn 26/72

Diode Zener

Các tham số chính của Điốt Zener

• - UZ: Điện áp danh định - là điện áp trung bình tiêu biểu

của Điot Zener ở vùng làm việc Thông thường đối với các loại Điot Zener UZ nằm trong khoảng từ 1,8V đến 200V, công suất tiêu tán ở chế độ Zener từ 0,25W đến 50W

• - IZ min: Dòng điện tối thiểu - là dòng đủ để Điot duy trì

được ở chế độ Zener.

• - IZ max: Dòng điện tối đa cho phép - nếu I > IZ max Điot sẽ

chuyển sang vùng đánh thủng về nhiệt, tiếp giáp bị nóng cục bộ và Điot bị phá huỷ không hồi phục được.

• - IZ 0: Dòng danh định - là dòng ứng với 1/4 công suất cực

đại và được tính bằng công thức

min max z

I



http://bme.hust.edu.vn 28/72

• RZ: Điện trở tĩnh

• rZ: Điện trở xoay chiều (điện trở động)

• Z: Hệ số ổn định

• TZ: Hệ số nhiệt - được xác định bằng sự thay đổi

tương đối của điện áp UZ tính bằng % khi nhiệt độ thay đổi 1 0 C.

• PZ max: Công suất tiêu tán cực đại trên Điot Zener

Z TZ

Δ γ

dU I

dI

Sơ đồ tương đương

Chỉnh lưu nửa chu kỳ

98,64m

= 1K

98,64V

= R

U

= I

98,64V

= 310,2V

x 0,318

= U

310,2V

= 2 220V x

= U

D ng t

0 0

0 Vm

Ω

• UngD <=2Uvm

http://bme.hust.edu.vn 34/72

Diode Bridge

Công thức

• Nếu tính được hạ áp trên Điot

R U

I 

http://bme.hust.edu.vn 36/72

Có tụ lọc

U0  Um

Chỉnh lưu cả chu kỳ có điểm giữa

• Các tham số cần chọn Điot như sau:

I0(Điot) > I0(tính toán) Không có tụ lọc

Ungmax(Điot) > Um

Mắc nối tiếp

http://bme.hust.edu.vn 40/72

http://bme.hust.edu.vn 42/72

Mắc song song

http://bme.hust.edu.vn 44/72

http://bme.hust.edu.vn 46/72

Mạch ổn áp dùng Zener

Mạch không tải

• Ví dụ 2: Cho mạch ổn áp dùng Điot Zener không tải với

các thông số sau: R0 = 1K  , IZmin = 0,5mA, IZmax = 11,5mA,

UZ = 10V Coi Điot Zener là lý tưởng, hãy tìm điểm làm

việc Q ứng với điểm giữa của vùng Zener Hãy tính điện

áp đặt vào cực đại Emax, và cực tiểu Emin? Tính công suất tiêu tán trên Điot Zener tại điểm làm việc Q

• Nếu tính từ điểm Q thì sự thay đổi điện áp vào về 2 phía

sẽ được tính bằng một nửa toàn bộ lượng thay đổi trên tức

là bằng = 5,5V và thường được viết  E =  5,5V

http://bme.hust.edu.vn 48/72

Mạch có tải

Z Z Z

0 t

Z Z Z

0

R

r I +

U + R

I

= E

1 + + + U 1 +  R

I

= E

t

R

R r

R

0 Z

Z Z

Z

• Ví dụ 3: Xác định giá trị cực tiểu và cực đại của

điện áp vào: Emin, Emax nếu biết IZmin = 1mA, IZmax = 15mA, UZ = 5V, rZ = 10, R0 = 1K, Rt = 1K

Bài tập

52/72

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ

54/72

Mạch hạn chế trên

Mạch ổn áp sử dụng điốt Zener

56/72