ל דיודת צומת PN הוא רכיב לא ליניארי והוא מורכב משני צמתים כלומר צומת P ו צומת N שבהם נושאי מטען הרוב והמיעוט נמצאים כמו אלקטרונים וחורים. זה ידוע גם בשם מוליך למחצה דיודה או צומת PN. דיודה זו כוללת שני מסופים כלומר אנודה וקתודה, כאשר מוליכים למחצה מסוג p הם אנודה (מתח חיובי) ומוליכים למחצה מסוג N הם קתודה (מתח שלילי). זרימת הזרם בדיודה היא בכיוון אחד בלבד משום שהיא מתנגדת לכיוון אחר עם התנגדות גבוהה. מאמר זה נותן סקירה של מהו מתח הברך של דיודה ומאפייניו.
מהו מתח הברך?
במאפיינים הקדמיים של דיודה ברגע שהמתח מופעל אז הצומת מתחיל לעלות במהירות. זה ידוע בשם מתח הברך ושם חלופי של זה נחתך במתח.
במאפיינים קדימה של הדיודה, אם נבחין בייצוג הגרפי, ההולכה מתחילה לגדול במהירות היא נראית כמו או רגליים, אך מבחינה טכנית זה מכונה חתך במתח אשר נדון להלן.
מאפייני דיודות צומת PN
מאפייני דיודת ה- VI צומת PN הם פשוט עקומה בין זרימת הזרם בדיודה לבין המתח המופעל על פני שני המסופים של הדיודה. מאפייני הדיודה הופרדו לשתי חטיבות כמו מאפייני העברה ומאפיינים הפוכים.
מתח ברך
קדימה מאפיין
סידור הדיודות בהטיית העברה מוצג להלן. באמצעות מעגל זה ניתן להשיג מאפייני הטיה קדימה. חיבור הטיה קדימה יכול להיעשות על ידי חיבור צומת p למסוף החיובי ולצומת N למסוף שלילי של הבטריה . בהסדר זה, נושאי המטען הרוב הם חורים ונושאי מטען המיעוט הם אלקטרונים.
כאשר דיודת צומת PN מחוברת בהטיית העברה באמצעות סוללה, שם צומת P מחובר למסוף + ve של הסוללה וצומת N מחובר למסוף –ve של הסוללה. הסדר זה נקרא הטיה קדימה של דיודה. בסידור זה, הדיודה עובדת כקצר חשמלי בגלל ההתנגדות הפחות קדימה שלה בטווח האוהם. פירוש הדבר שזרם הזרם קל מאוד בהטיה זו.
במאפיינים הנ'ל של דיודה, כאשר המתח על פני הדיודה גדל, הזרם יוגדל. אם נבחין בגרף, זרם הדיודה הוא קטן ביותר עד לנקודה מוגדרת. המתח חוצה את פוטנציאל המחסום, זרם הדיודה עולה במהירות והדיודה מתפקדת מאוד. מתח מחסום זה בו זרם הזרם יגדל מכונה מתח ברכיים. ערך מתח הברך עבור דיודת 'Si' הוא 0.7 וולט ועבור דיודת 'Ge' הוא 0.3
פורמולת מתח הברך
ה נקודת הברך מתח של ct ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה.
Vkp = K * אם / CTR x (RCT + RL + RR)
איפה,
K = קבוע, בדרך כלל נלקח כ -2.0
Vkp = המתח הנמוך ביותר בברך
אם = זרם התקלה המרבי במיקום באמפרס
יחס CTR = CT
RCT = התנגדות סלילה משנית של CT באום
RL = התנגדות עופרת דו כיוונית באום
RR = עומס ממסר באום
מתח הברך של דיודת זנר
בהטיה הקדמית של דיודת זנר ברגע שהמתח במסוף האנודה עדיף על מתח הברך (מתח הסף) בקתודה, אז הוא מוליך זרם. הזרם זורם מהאנודה לקתודה. למרות זאת, דיודה זו נחשבת כקצר חשמלי כאשר היא נמצאת בהטיית העברה ומעגל פתוח כאשר היא נמצאת בהטיה הפוכה. האמיתות, כאשר דיודה היא הטיה קדימה, היא מבצעת זרם רב ככל שהמעגל החיצוני מצווה, ומשנה את התנגדותה הפנימית כך שהירידה במתח היא כל הזמן 0.7 וולט.
ההבדל בין מתח הברך למתח התמוטטות
ההבדל העיקרי בין מתח הברך למתח התמוטטות כולל את הדברים הבאים.
המתח הקדמי בו זרימת הזרם במהלך צומת PN מתחיל לעלות במהירות מכונה מתח ברכיים. מתח זה מכונה גם מתח חיתוך. מתח זה הוא המתח הכי פחות הפוך בו צומת PN יכול להתנהג ללא פגיעה בזרם.
זהו המיקום בתוך ההטיה הקדמית של העקומה בכל מקום בו הולכה מתחילה לעלות במהירות של דיודת צומת PN.
ניתן להגדיר את מתח הפירוק של הדיודה כמתח הפוך הכי פחות שמשמש כדי לגרום לדיודה לבצע הפוך. מתח התמוטטות הוא גורם של דיודה המתאר את המתח ההפוך הגבוה ביותר. ניתן להשתמש במתח זה מבלי להשפיע על עלייה מעריכית בזרם הדיודה.
מתח הברך של סיליקון וגרמניום
ערך מתח הברך עבור סיליקון וגרמניום כולל את הדברים הבאים.
דיודת הסיליקון (Si) היא 0.7 וולט
גרמניום דיודה (Ge) היא 0.3 וולט
מתח הברך של LED
פעם ה דיודה פולטת אור מחובר למתח חיצוני בהטיה קדימה, גובה המחסום הפוטנציאלי על פני צומת PN יופחת. מתח מדויק זה ידוע כמתח הברך של ה- LED. כאשר מתח זה מושג, אזי זרימת הזרם עשויה לעלות אולם המתח אינו משתנה.
לפיכך, מדובר בסך הכל בברך מתח וההבדל בין מתח פירוק. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה לגבי מידע טכני כלשהו אנא ענה למשוב שלך על ידי תגובה בסעיף ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, כיצד למצוא מתח הברך מהגרף ?
