POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Energoelektroniki i Sterowania
Laboratorium Elektroniki i Energoelektroniki Temat: Dioda-parametry, charakterystyki i jej zastosowanie.
Studia stacjonarne Nr grupy : E24
Uwagi :

1. Wstęp

Celem ćwiczenia było zbadanie parametrów wybranych diod oraz wyznaczenie ich charakterystyk statycznych.

W celu wyznaczenia charakterystyk statycznych zrobiliśmy pomiary w dwóch układach:

Rysunek 1.1

W celu zbadania dynamicznej pracy diody wykorzystaliśmy poniższy układ połączeń. Pomiary przeprowadziliśmy dla 3 diod: D1 1N4002, D3 Dioda Zenera 0,5 W i D5 LED przy częstotliwości około 5 kHz.

Rysunek 1.2

1. Charakterystyki statyczne

1. Dioda D1 1N4002

Kierunek przewodzenia	Kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
0,62	1,4
0,66	3,415
0,68	5,4
0,69	7,5
0,7	9,456
0,71	11,576
0,72	13,639
0,721	14,605

Rysunek 2.1

Napięcie przewodzenia: U_F = 0, 62 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{0,66 - 0,62}{0,003415 - 0,0014} = 19,85\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

1. Dioda D2 1N5818

Kierunek przewodzenia
U [V]
0
0,207
0,227
0,238
0,246
0,252
0,257
0,262
0,264

Rysunek 2.2

Napięcie przewodzenia: U_F = 0, 21 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{0,227 - 0,207}{0,003912 - 0,001829} = 9,6\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

1. Dioda D3 Dioda Zenera; 0,5 W

Kierunek przewodzenia	Kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
0,732	1,275
0,759	3,329
0,773	5,358
0,783	7,427
0,79	9,426
0,799	11,48
0,802	13,502
0,804	14,582

Rysunek 2.3

Napięcie przewodzenia: U_F = 0, 732 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{0,759 - 0,732}{0,003329 - 0,001275} = 13,15\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

Napięcie Zenera: U_z =   − 4, 11 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{z} = \frac{{U}_{z}}{{I}_{z}} = \frac{4,22 - 4}{0,003936 - 0,002085} = 118,85\ \left\lbrack \mathrm{\Omega} \right\rbrack$

1. Dioda D4 Dioda Zenera; 0,5 W

Kierunek przewodzenia
U [V]
0
0,73
0,76
0,78
0,79
0,8
0,81
0,81
0,82

Rysunek 2.4

Napięcie przewodzenia: U_F = 0, 76 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{0,78 - 0,73}{0,005387 - 0,001313} = 12,27\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

1. Dioda D5 LED

Kierunek przewodzenia
U [V]
0
1,658
1,758
1,811
1,852
1,89
1,924
1,959
1,975

Rysunek 2.5

Napięcie przewodzenia: U_F = 1, 708 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{1,758 - 1,658}{0,002320 - 0,000414} = 52,47\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

1. Dioda D6 LED

Kierunek przewodzenia	Kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
2,06	0
2,69	1,343
2,8	3,36
2,87	5,325
2,92	7,276
2,97	9,29
3,02	11,207
3,04	12,235

Rysunek 2.6

Napięcie przewodzenia: U_F = 2, 69 [V]

Rezystancja dynamiczna: $r_{D} = \frac{U}{I} = \frac{2,8 - 2,69}{0,00336 - 0,001343} = 54,55\ \lbrack\mathrm{\Omega}\rbrack$

1. Dynamiczna praca diod

Rysunek 3.1

Rysunek 3.2

Rysunek 3.3

1. Wnioski:

• Na podstawie charakterystyk (Rys. 2.1-2.6) można zauważyć, że po przekroczeniu napięcia progowego U_F wartość prądu rośnie bardzo szybko.

• Największą rezystancję dynamiczną w kierunku przewodzenia posiadają diody LED, ok. 52 Ω.

• Z rysunku 2.3 widać, że rezystancja przewodzenia w diodzie Zenera w kierunku zaporowym, jest dużo większa niż w kierunku przewodzenia. Rezystancja ta jest ponad 10 razy większa co wynika z przeprowadzonych obliczeń na podstawie charakterystyki.

• Z rysunków 3.1-3.3 wynika, że różne rodzaje diod charakteryzują się innym czasem wyłączania. Najdłużej prąd płynie w przeciwnym kierunku w diodzie Zenera, natomiast w dwóch pozostałych ten czas jest dużo krótszy.