Diody pro všeobecné použití
Jsou určeny pro různé aplikace. Jejich střední hodnota proudu IFAV zpravidla nepřekračuje 300 mA, ztrátový výkon Ptot bývá okolo 250 mW, stálé napětí v závěrném směru UR 250 V.
Jsou vyráběny planární technologií, pro klasickou i povrchovou montáž.
Usměrňovací diody
Usměrňovací diody jsou vyráběny pro usměrňování střídavého proudu nízkých kmitočtů. Používají se v napájecích zdrojích.
Dělíme je na:
-nízkovýkonové - do 20 A
-výkonové - nad 20 A
Hlavní požadavky na usměrňovací diody:
- malý úbytek napětí v propustném směru;
- velký propustný proud IFAV;
- velké závěrné napětí URRM.
Provedení usměrňovacích diod:
Malovýkonové mohou být provedeny pro klasickou i povrchovou montáž.
Např. diody s IFAV do 3 A, s URRM 1 000 V se dodávají v plastovém pouzdře s axiálními vývody. Diody s kovovými pouzdry, navíc často s možností přidání chladiče až do 30 A.
Diody pro povrchovou montáž se vyrábí pro IFAV od 0,15 A do 1 A. při URM do desítek voltů. Výjimečně více. Mohou mít různá zapouzdření. Mimo jiné i čipové, MELF, miniMELF atd.
Diody jsou vyráběny také v uspořádáních se dvěma a čtyřmi diodami v jednom pouzdře (pro dvojcestné usměrňovače, např. Graetzův můstek).
Výkonové diody
Mají velkou plochu PN přechodu.
VA CHARAKTERISTIKA
S narůstající proudovou hustotou se původně záporný teplotní koeficient mění na kladný. To znamená, že při velkých proudech IF při nárůstu teploty napětí UF stoupá.
Výkonové diody jsou vyráběny pro závěrná špičková opakovatelná napětí URRM od 600 do 6 000 V. Mají větší napětí v propustném směru – i více než 2 V. Střední hodnota proudu IFAV dosahuje podle typu hodnot od 100 A do více než 10 kA.
Vysokonapěťové diody
Speciálním typem výkonových diod jsou vysokonapěťové diody. Tyto diody jsou konstruovány sériovým zapojením určitého počtu diod – tzv. diodové sloupce (moduly). V závěrném směru vydrží velmi vysoké napětí – větší než 100 kV (např. 160 kV) při proudu IFAV kolem 1 A. Napětí propustně polarizovaného diodového modulu je přibližně 10 V (sériové spojení).
Rychlé usměrňovací diody
Mají velmi rychlý přechod z propustného do závěrného směru. (V závěrném směru mají ovšem větší závěrné proudy a menší napěťovou zatížitelnost. V propustném směru mají větší úbytek napětí.)
Používají se např. ve spínaných napájecích zdrojích a v impulzních obvodech.
Vysokofrekvenční (signálové, detekční) diody
Pro usměrňování signálů stovky kHz až desítky GHz jsou používány vysokofrekvenční diody. Na těchto kmitočtech není možné usměrňovat velké výkony. Při velké ploše PN přechodu by totiž dioda měla velkou parazitní kapacitu. Používají se různá provedení hrotových diod nebo Schottkyho diody (diody s přechodem kov – polovodič (Schottkyho přechod).
Požadavky na detekční diody:
-malé prahové napětí a malý úbytek napětí v propustném směru (vysokofrekvenční signály totiž často mají menší úroveň amplitudy);
-malá kapacita přechodu.
Stabilizační a referenční diody
Stabilizační diody
Stabilizační (nesprávně ale běžně nazývaná Zenerova) dioda je dioda s ostrým zlomem při napětí UZ v závěrné části VA charakteristiky, který je způsoben tunelovým nebo lavinovým průrazem.
CHARAKTERISTIKA
V propustné části má Zenerova dioda průběh shodný s klasickou diodou.
V závěrné části dochází k nedestruktivnímu průrazu.
- u diod s UZ < V dochází k Zenerovu (tunelovému) průrazu;
- u diod s UZ > 6 V dochází k lavinovému průrazu.
U diod v okolí napětí 6 V se projevují současně oba typy průrazů současně.
Hlavní parametry Zenerových diod
UZ Zenerovo napětí – velikost závěrného napětí, při kterém dochází k průrazu. Jsou vyráběny diody s UZ v rozsahu od 2 do 400 V;
PZmax dovolený ztrátový výkon – udává spolu s UZ maximální proud IZmax, který může diodou protékat. Vyrábí se pro výkony od 100 mW do přibližně 10 W.
IZmin nejmenší hodnota proudu v závěrném směru - hodnota proudu která zaručí, aby bylo na diodě výrobcem udané Zenerovo napětí;
TK teplotní koeficient:
– pro UZ < 6 V je záporný.
- pro UZ > 6 V je kladný.
- pro UZ přibližně 6 V je blízký nule.
Referenční diody
Výrobci dodávají teplotně kompenzované Zenerovy diody. Kompenzace se dosahuje sériovým a antisériovým zapojením Zenerových, lavinových a běžných křemíkových diod v jednom pouzdře (společná teplota).
Kapacitní diody – varikap a varaktor
Jsou plošné diody, které využívají napěťovou závislost kapacity PN přechodu v závěrném směru.
PRINCIP VZNIKU KAPACITY PN PŘECHODU
Požadavky:
- co nejmenší ztrátový činitel tgδ
- požadovaný průběh závislosti kapacity na přiloženém napětí.
Varikap
Lineární kondenzátor, jehož kapacitu můžeme měnit stabilizovaným stejnosměrným pomocným napětím. Používá se pro dolaďování rezonančních (ladicích) obvodů. Napětí vysokofrekvenčního signálu, který na varikap přichází, musí být malé ve srovnání s napětím přiloženým pro nastavení kapacity. Velké napětí signálu by způsobovalo znatelné přelaďování rezonančního obvodu v závislosti na okamžité velikosti napětí signálu.
Parametry:
URmax / URmin napěťový zdvih (oblast používaných napětí) – bývá 30 V / 3 V nebo menší;
C(URmax) / C(URmin) kapacitní zdvih – podle typu přechodu se pohybuje od 2 do 20.
Varaktor
Kapacitní dioda, která pracuje s tak velkou úrovní vf signálu, že během jeho periody dochází k výrazné změně kapacity. Na rozdíl od varikapů není zpravidla přiváděno stejnosměrné napětí. Vzhledem k nelinearitě charakteristiky vznikají v obvodu vyšší harmonické kmitočty. Rozsah používaných kmitočtů je 30 MHz až 10 GHz. Je používán například v násobičích kmitočtu na velmi vysokých kmitočtech.
Požadujeme co největší nelinearitu závislosti kapacity C na napětí UR.
Provozní napětí je obvykle do 200 V.
PIN dioda
Odpor PIN diody je závislý na velikosti stejnosměrného proudu IF protékajícího diodou v propustném směru. PIN dioda je využívána v oblasti velmi vysokých kmitočtů a mikrovln jako proměnný odpor.
Tunelová dioda (Esakiho)
Má oblast se záporným diferenciálním odporem. Používá se v generátorech harmonických signálů. Je neperspektivní.
V-A charakteristika
Transil a trisil
Transil a trisil jsou speciální druhy diod určené pro potlačení přepětí vznikajících při přechodových dějích. Slouží k ochraně elektronických obvodů v automobilech, telekomunikacích, výkonové elektronice atd.