POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki

SPRAWOZDANIE

Numer ćwiczenia: 9	Punkty ćwiczenia:  2.1; 2.2
Temat ćwiczenia: Badanie wybranych elementów elektronicznych - diody.
Kierunek studiów: ZiIP		Grupa: 3.1	Data wykonania: 4.01.2013
Wykonawca: Wojciech Gajos			Ocena:

1. Część teoretyczna:

Dioda jest elementem elektronicznym zbudowanym z dwóch warstw półprzewodników domieszkowanych o różnym typie przewodnictwa, półprzewodnika typu p (przewodnictwo dziurowe) i półprzewodnika typu n (przewodnictwo elektronowe) tworzących złącze p-n. W stanie równowagi termodynamicznej w pobliżu styku obszarów p i n swobodne nośniki większościowe przemieszczają się czyli dyfundują (elektrony z n do p, a dziury z p do n) i dochodzi do powstania przestrzennego układu dodatnich i ujemnych ładunków elektrycznych. Tworzą one pewnego rodzaju kondensator, którego pole elektryczne może wspomagać bądź „hamować” przepływ prądu elektrycznego po przyłożeniu napięcia do zewnętrznych warstw półprzewodników.

Dioda Zenera - rodzaj diody półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza p-n. W kierunku przewodzenia zachowuje się jak zwykła dioda prostownicza, natomiast przy polaryzacji zaporowej może przewodzić prąd po przekroczeniu określonego napięcia na złączu, zwanego napięciem przebicia. Napięcie przebicia jest praktycznie niezależne od płynącego prądu i zmienia się bardzo nieznacznie nawet przy dużych zmianach prądu (własności stabilizacyjne).

2. Część praktyczna:

1. Regulator obrotów silnika elektrycznego:

Moduł zapewniający miękki start silnika. Regulator obrotów wyłapuje zmiany napięcia sieci i odpowiednio zmniejsza lub zwiększa moc dostarczaną do obciążenia. Kontroluje pobór prąd przez obciążenie.

Dioda o oznaczeniu D1 użyta w schemacie regulatora obrotów silnika elektrycznego zapewnia ograniczenie wartości napięcia zasilającego do wartości bezpiecznej dla układu scalonego.

2. Badanie wstępne diody:

Typ, rodzaj diody	U [mV]	U [mV]	Stan diody (rodzaj uszkodzenia)
		kierunek przewodzenia		kierunek zaporowy
Prostownicza (3A 600V)	414	∞	-
Prostownicza	529	∞	-
Prostownicza	451	∞	-
Prostownicza	510	∞	-
Zenera (85C 56V)	0	0	Uszkodzona (zwarcie)
Zenera (85C 12V)	753	∞	-

Wnioski:
Dioda przewodzi prąd jedynie w kierunku przewodzenia, w drugą stronę prąd nie płynie.

Badanie wykazało zwarcie jednej z diod Zenera.

3. Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody:

Dioda prostownicza				Dioda Zenera
Kierunek przewodzenia		Kierunek zaporowy		Kierunek przewodzenia		Kierunek zaporowy
I [mA]	U [V]	I [mA]	U [V]	I [mA]	U [V]	I [mA]	U [V]
0	0,25	0	0,5	0	0,25	0	0,03
0,03	1	0,01	1	0,01	0,5	0,05	0,13
0,1	2	0,05	2	0,03	0,75	0,13	0,23
0,18	3	0,08	3	0,09	1,75	0,14	0,25
0,34	4	0,12	4	0,18	3	0,25	0,4
1,08	4,5	0,16	5,5	0,23	3,75	0,3	0,48
1,85	5,5	0,21	7	0,3	4,75	0,41	0,55
7,62	5,5	0,25	8,5	0,38	6	0,99	0,63
6,8	5,5	0,3	10	0,45	7	1,46	0,73
7,4	5,5	0,35	11	0,52	8	1,96	0,73
7,8	5,5	0,41	13	0,56	8,5	3,41	0,73
12,1	5,75	0,46	14,5	1,97	8,75	8,76	0,73
15,6	5,75	0,53	16,5	2,57	8,75	17,44	0,73
21,2	5,75	0,58	17	3,58	8,75	19,5	0,73
26	6	0,62	19,5	5,57	8,75	34,4	0,73
27,4	6	0,69	21,5	9,6	8,75	42,8	0,73
30,5	6,25	0,75	23	16,5	8,75	58,3	0,75
44,4	6,25	0,83	25,5	17,8	8,75	72,7	0,75
76,8	6,5	0,93	27,5	20,7	8,75	87	0,75
119	6,75	-	-	34	8,75	90	0,78
126	6,75	-	-	43,3	8,75	93	0,78
172,8	7	-	-	79,8	8,75	117,1	0,78
185,1	7	-	-	92,2	8,75	125	0,78
-	-	-	-	124	8,75	171,7	0,78
-	-	-	-	152	8,75	-	-
-	-	-	-	173,5	8,75	-	-

Wnioski:

Dioda prostownicza

• wykazuje duże przewodzenie prądu przy niskim napięciu w kierunku przewodzenia,

• w kierunku zaporowym napięcie rośnie dosyć szybko natomiast przepływ prądu jest znikomy,

Dioda Zenera:

• w kierunku przewodzenia, napięcie rośnie do pewnej wartości, natomiast prąd ciągle zwiększa wartość,

• kierunek zaporowy wykazuje duży skok wartości prądu przy niskim napięciu,

---