Плоскостные и точечные диоды различают в зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего электрического перехода и характеристической длины. Такой длиной для диода является наименьшая по значению из двух величин, определяющая свойства и характеристики диода: диффузионная длина неосновных носителей заряда в базе или толщина базы.
Точечным называют диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь выпрямляющего электрического перехода, значительно меньше характеристической длины.
Рис. 24. Продольный разрез точечного диода:
1 – выводы, 2 – коваровые трубки, 3 – корпус, 4 – слоиндия, 5 – контактная пружина, 6 – р-п-переход, 7 – германий с проводимостью п.
Благодаря малой площади р-п перехода точечные диоды имеют незначительную ёмкость. Поэтому их применяют для выпрямления токов высокой частоты (главным образом в радиоаппаратуре и автоматике).
Плоскостным называют диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь выпрямляющего электрического перехода, значительно больше характеристической длины.
Рис. 25. Внешний вид (а) плоскостного германиевого диода и его продольный разрез (б):
1 – наружный вывод, 2 – внутренний вывод, 3 – трубка, 4 – изолятор, 5 – корпус, 6 – электрод, 7 – слой с проводимостью р, 8 – слой индия, 9 – р-п-переход, 10 – держатель, 11 – германий с проводимостью п.
Рис. 26. Общий вид (а) плоскостного кремниевого диода и его продольный разрез (б):
1 – наружный вывод, 2 – трубка, 3 – внутренний вывод, 4 – стеклянный изолятор, 5 – корпус, 6 – алюминиевый столбик, 7 – влагозащитная масса, 8 – пластинка кремния, 9 – слой олова, 10 – держатель, 11 – охладитель, 12 – пластинка из слюды, 13 – изоляционная втулка, 14 – контактный лепесток.
Выпускаемые промышленностью диоды классифицируются по назначению, мощности, частоте и другим свойствам. Диоды, рассчитанные на сравнительно небольшие токи (до 10 А), маркируют буквой Д и соответствующим номером. Полупроводниковые диоды, рассчитанные на б`ольшие токи (до 2 000А), часто называют силовыми вентилями (неуправляемыми) и маркируют буквой В (вентиль).
Эксплуатационные свойства выпрямительных диодов характеризуют их параметры, приводимые в справочной литературе.
Наиболее полное представление о работе полупроводниковых диодов при стационарном режиме даёт вольт-амперная характеристика, т. е. графическая зависимость тока, проходящего через диод, от приложенного к нему напряжения.
Номинальные значения токов и напряжений определяются ветвями вольт-амперной характеристики диода: Uпр – постоянное прямое напряжение диода при заданном постоянном токе Iпр; Iобр – постоянный обратный ток диода, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении Uпр.
Рис. 27. Вольт-амперные характеристики полупроводниковых (селенового Se, германиевого Ge, кремниевого Si) диодов.
С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсации тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка с сердечником), а параллельно – конденсаторы большой ёмкости. Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.
Для выпрямления переменного тока используют три вида выпрямителей: однополупериодный (рис. 28, а), двухполупериодный со средней точкой (рис. 28, б) и двухполупериодный по мостовой схеме (рис. 28, в).
Рис. 28. Схемы выпрямителей.
Выпрямитель совместно с трансформатором работает на различную нагрузку – активную, активно-индуктивную и активно-ёмкостную. Характер нагрузки определяет форму выпрямленного напряжения на ней и соотношение выпрямленных и переменных напряжений и токов. Мощность этих однофазных выпрямителей обычно небольшая – от десятков до нескольких сотен ватт.
Для выпрямления трёхфазного тока применяют нулевые и мостовые схемы.
Технология электромонтажных работ
Электромонтажные работы выполняют при возведении и реконсструкции зданий и сооружений c целью монтажа электрических сетей и электрооборудования.
К электромонтажным работам относятся также некоторые работы, связанные с изготовлением электрических машин и аппаратов, например: соединение частей обмоток электрических машин, присоединение обмоток электрических машин и аппаратов к зажимам, укладка и крепление гибких токопроводов и т. п. Электромонтажные работы производят и при ремонте электроустановок или их частей.
В большинстве случаев технологический процесс осуществляют в следующей последовательности:
• Знакомятся с рабочими чертежами проекта электроустановки монтажными схемами.
• Размечают места установки электрооборудования, светильников, арматуры, коммутационных аппаратов, электрических щитков, линий прокладки проводов. Разметку делают по монтажным схемам и картам, разработанным на основе чертежей проекта электроустановки.
• Пробивают (если требуется) в конструктивных элементах здания отверстия и гнёзда, сверлят проходы, фрезеруют борозды.
• Устанавливают крепёжные детали, опорные конструкции, изоляторы и т. п.
• Устанавливают и крепят электрооборудование, щитки, арматуру, коммутационные аппараты. Обычно монтируют щитки и арматуру, к которым заранее присоединены провода.
• Отмеряют, отрезают, правят, прокладывают и крепят провода (кабели).
• Соединяют между собой смонтированные провода и присоединяют их к щиткам, аппаратуре и т. д.
• Проверяют правильность монтажа и соответствие его проекту электроустановки.
• Проверяют работу электроустановки под напряжением, устраняют неисправности (при отключенном напряжении!) и сдают электроустановку в эксплуатацию, предварительно проверив сопротивление изоляции проводов и сопротивление заземления.
Техническая документация
Монтажу устройств вторичной коммуникации предшествует ознакомление с технической документацией, основной из которой являются электрические схемы: принципиальная (полная), соединений (монтажная) и подключения.
На принципиальной (полной) схеме приводятся все элементы и связи между ними, и она даёт детальное представление о принципе действия монтируемого устройства.
Схема соединений (монтажная) показывает связи между элементами устройства, чем они осуществляются (провода, жгуты, кабели), а так же места присоединений и вводов (разъёмы, платы, зажимы и др.).
Схема подключения показывает внешнее подключение устройства. Все элементы и их соединения на схемах изображают условными, графическими обозначениями и сопровождают маркировкой (буквенно-цифровыми обозначениями). Схемы соединений и подключения могу быть совмещены на одном чертеже, который отображает не только соединения в данном устройстве, но и его подключение (отходящие от него к другим устройствам провода, жгуты, кабели).
Ознакомление со схемами позволяет установить объём работ по монтажу устройства, определить потребность в материалах, инструменте, приспособлениях, предусмотреть необходимые организационные мероприятия, создав тем самым все условия для своевременного и качественного выполнения монтажа.
Монтаж электропроводов
Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими, защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).
К электропроводкам относятся силовые, осветительные сети и вторичные цепи напряжением до 1000В, выполненные изолированными проводами всех сечений или небронированными кабелями с резиновой и пластмассовой изоляцией сечением до 16 мм2.
Электропроводки внутри зданий и сооружений называют внутренними.
Наружными считают электропроводки, проложенные по наружным стенам зданий, под навесами, а так же на опорах (не более 4-х пролётов, каждый длиной 25 м) вне дорог и улиц.
Наружные и внутренние электропроводки могут быть выполнены открытыми или скрытыми.
Открытые электропроводки прокладывают по поверхности строительных элементов зданий и сооружений непосредственно по поверхности строительных элементов; на роликах, изоляторах, струнах и полосах; в металлорукавах, трубах и коробах, на лотках, в электротехнических плинтусах и наличниках; на тросах; свободной подвеской.
Скрытые электропроводки прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений, по перекрытиям, в подготовке пола, непосредственно под съёмным полом, а так же в металлорукавах, трубах, коробах, замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций, в заштукатуриваемых бороздах, под слоем штукатурки и замоноличиванием в строительные конструкции при их изготовлении.
Прокладка проводов при монтаже устройств вторичной коммуникации является одной из основных операций всего технологического процесса электромонтажа. Именно провода образуют вторичные цепи, однако из-за их большого числа в устройствах вторичной коммуникации эти провода формируют в потоки в виде одного слоя (однослойная прокладка), нескольких слоёв (многослойная прокладка) или жгута круглой формы. Прокладка во вторичных цепях одиночными проводами почти не встречается.
Для монтажа вторичных цепей на панелях щитов, в шкафах, щитках, а так же в распределительных устройствах применяют установочные провода преимущественно с медной жилой в резиновой или поливинилхлоридной изоляции.