CCI20111111120

Obecnie coraz większe zastosowanie znalazły prostowniki germanowe i krzemowe różnych mocy i o szerokim zakresie prądów od 1 mA do kilkuset amperów. Mają one korzystną charakterystykę prądowo-napięciową, a więc np. w prostowniku krzemowym średniej mocy przy napięciu 1 V,prąd przewodzenia wynosi 4 A,

Ą	i Iprz
	/ Kierunek
	r~
	1_____.
^Kierunek
zaporowy mA	Izap

\J Rys. 8-21. Charakterystyka prądowo--napięciowa złącza p-n

a prąd w kierunku zaporowym 0,000 000 1 A przy napięciach do 300 V. Prostowniki te odznaczają się małymi rozmiarami. Wadą ich jest duża zależność pracy prostownika od temperatury, przy jej wzroście zwiększa się prąd w kierunku zaporowym, a maleje w kierunku przewodzenia.

Prostowniki miedziowe i selenowe stosowane od dawna należą do prostowników półprzewodnikowych, mają one charakterystyki mniej korzystne niż germanowe i krzemowe i są przez nie wypierane.

Przykładem prostownika warstwowego może być prostownik tlenkowo-miedziowy (rys. 8-22 a). Ogniwo jego składa się z tarczy miedzianej, do której przylega warstwa półprzewodnika typu p —• tlenku miedziawego, pomiędzy tarczą miedziową a tlenkiem mie-dziawym wytwarza się warstwa zaporowa (rys. 8-22. b).

^b)

ł

Dziuro

Tlenek miedziowy

4> cp (!> o (?; <	'o -ę> 4^4* 4 -$■
!•		9 \ ?

Warstwa

zaporowa

\jElektrony swobodne

Rys. 8-22. Prostownik tlenkowo-miedziowy: a) złożony z trzech ogniw, b) schemat i symbol prostownika:

1 — sworzeń, 2 — nakrętka ściągająca, 3 — tulejka izolacyjna, 4 — masywne nakładki mocujące, 5 — przekładki izolacyjne, 6 — przekładki chłodzące, 7 — płytka stykowa ołowiana, S — płytki miedziane, powleczone tlenkiem miedziowym Cu.O, 9 — warstwa

tlenku miedziawego

Dla lepszego styku z warstwą tlenku miedziawego dociska się ją tarczą ołowianą. Do tego dochodzą tarcza (radiator) do odprowadzania ciepła i nakładki mocujące. Wszystkie te części nawleka się na rurkę izolującą nałożoną na sworzeń. Szereg takich ogniw umieszczonych na wspólnym sworzniu tworzy „kolumienkę” prostownika.

Jeżeli do elementu prostownika doprowadzimy napięcie o biegunowości zaznaczonej na schemacie (rys. 8-22 b), to dziury będą poruszały się poprzez barierę potencjału w warstwie zaporowej w kierunku miedzi, elektrony zaś w kierunku odwrotnym.

Na jedno ogniwo może przypadać napięcie od 8 do 10 V.

Na rys. 8-23 przedstawiono schematy połączeń prostownika.

Rys. 8-23. Schematy połączeń do prostowania: a) półokresowego, b) pełnookresowego, c) metodą mostkową

Prostownik germanowy ostrzowy, tzw. dioda krystaliczna, składa się z płytk^; germanowej typu n i ostro zakończonego drutu z wolframu stykającego się z powierzchnią germanu. Warstwa zaporowa tworzy się w miejscu styku kryształu z ostrzem. Całość jest zamknięta hermetycznie w szklanej lub ceramicznej oprawie. Największy prąd wyprostowany może osiągać w tym prostowniku 16 mA.

Germanowe prostowniki mocy stosowane w energetyce mają płytkę germanową z nieznaczną domieszką arsenu (półprzewodnik typu n), do której przylega płytka z indu.

241

16 Elektrotechnika