Характеристики диодов, конструкции и особенности применения

Электроника

учебно-справочное пособие

  • Главная
  • Теория
  • Практика
  • Справочники
  • Схемы
  • Arduino
  • Тесты

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

  • Виды полупроводников
  • Устройство полупроводникового диода
  • Условные графические обозначения полупроводниковых диодов
  • Способы включения диода
  • Вольтамперная характеристика диода
  • Основные параметры диодов
  • Классификация диодов
  • Принцип работы полупроводникового диода
  • Выпрямительные диоды

Полупроводники – вещества, которые по своему удельному сопротивлению занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Сопротивление полупроводников сильно зависит от температуры и концентрации примесей. В производстве полупроводниковых приборов наибольшее распространение получили такие материалы, как германий и кремний.

Носителями зарядов в полупроводниках являются свободные электроны (-) и дырки(+). Дырка – место на внешней орбите атома, где ранее находился электрон.

Виды полупроводников

Полупроводники, которые состоят только из атомов германия или кремния, называют чистыми, или собственными.

Полупроводники, в которых свободных электронов значительно больше, чем дырок, называют полупроводниками nтипа. Примеси в таких полупроводниках называют донорами. Основными носителями заряда являются электроны, а неосновными — дырки.

Полупроводники, в которых свободных дырок значительно больше, чем электронов, называют полупроводниками pтипа. Примеси называют акцепторами. Дырки — основные носители, а электроны — неосновные.

Принцип действия большинства полупроводниковых приборов основан на явлениях, происходящих на границе двух полупроводников с различными типами электропроводности –р-n переходе.

Устройство полупроводникового диода

Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним электронно-дырочным (р-n) переходом (основная часть) и двумя выводами. Вывод из р-области называется – анодом, из n-области – катодом.

В зависимости от формы и размера p-n-перехода различают плоскостные (рис. 1) и точечные диоды (рис. 3). У точечных диодов форма p – n перехода в виде точки, у плоскостных – в виде плоскости, имеющей значительную площадь. Плоскостные диоды могут пропускать значительные токи, но работают на невысоких частотах. Точечные диоды наоборот могут работать на высоких частотах, но пропускают маленькие токи.

К металлическому основанию плоскостного диода, называемому кристаллодержателем, припаивается пластинка полупроводника n-типа. Сверху в нее вплавляется капля металла, обычно индия. Атомы индия диффундируют (проникают) в полупроводниковую пластинку и образуют у ее поверхности слой р-типа. К кристаллодержателю и индию привариваются проводники, которые служат выводами диода.

Рис. 1 – Устройство плоскостного диода (справа – плоскостной выпрямительный диод Д242Б)
1 – изолятор, 2 – корпус, 3 -вывод анода, 4 – припой, 5 – кристалл,
6 – кристаллодержатель, 7 – внешние выводы

Точечный полупроводниковый диод состоит из пластинки полупроводника n-типа и заостренной пружинки из вольфрама или фосфористой бронзы диаметром 0,1 мм. Через прижатую к полупроводниковой пластинке пружинку пропускают электрический ток большой силы. Металлическая пружинка сваривается с полупроводниковой пластинкой, образуя под острием р-область.

Рис. 2 – Устройство точечного диода (справа – точечный диод КД522Б)
1 — выводы, 2 – стеклянный баллон, 3 – пластинка полупроводникаи, 4 – металлическая проволочка-пружина

Чем больше площадь р-n-перехода, тем больший ток может через него протекать и тем больше его емкость. Плоскостные полупроводниковые диоды применяются в электрических цепях, в которых протекают большие токи и когда емкостные свойства не оказывают заметного влияния на работу диода. Точечные диоды применяются в цепях с малыми токами и в высокочастотных устройствах.

Для защиты от механических повреждений, попадания на полупроводник света, пыли и влаги его помещают в герметический корпус.

Условные графические обозначения
полупроводниковых диодов

Условные графические обозначения полупроводниковых диодов

Диод полупроводниковый выпрямительный, общее обозначение
Стабилитрон и стабистор
Стабилитрон с двусторонней проводимостью
Варикап
Диод Шоттки
Светодиод
Фотодиод

Способы включения диода

Если к диоду подключить внешний источник напряжения плюсом к аноду (р-области), а минусом к катоду (n-области), такое подключение называется прямым включением (рис. 3), а протекающий через него ток — прямым током.


Рис. 3 – Прямое включение диода

Если источник внешнего напряжения переключить плюсом к катоду и минусом к аноду, такое включение диода называют обратным включением(рис. 4), а протекающий через него ток — обратным током. При большом значении обратного напряжения происходит пробой р-n-перехода.

Читайте также:
Толщина гипсокартона для потолка — какой выбрать размер потолочного ГКЛ?


Рис. 4 – Обратное включение диода

Пробой может быть тепловым или электрическим. При тепловом пробое разрушается кристалл и свойства р-n-перехода теряются. Электрический пробой, не перешедший в тепловой, является обратимым, т. е. свойства р-n-перехода восстанавливаются при снятии обратного напряжения.

Вольтамперная характеристика диода

График, приведенный на рис. 7, называется вольтамперной характеристикой (ВАХ) диода. Из ВАХ диода видно, что сила протекающего через него тока зависит от полярности приложенного напряжения. При прямом напряжении ток большой (мА, А), а при обратном напряжении — в сотни и даже тысячи раз меньше (мкА, мА).

Рис. 5 – Типовые вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого полупроводниковых
диодов, масштаб по оси тока и напряжения меняется при переходе через начало координат

Левая часть характеристики называется обратной ветвью характеристики, правая часть – прямой ветвью.

Основные параметры диодов

К этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог.

В большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы 1 будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту.

Основные характеристики выпрямительных диодов

Обозначение Описание
Iпр.max Максимально допустимый постоянный прямой ток
Iобр Постоянный обратный ток
Uпр Постоянное прямое напряжение
Uобр.max Максимально допустимое обратное напряжение
Pmax Максимально допустимая мощность, рассеиваемая на диоде
Pср Средняя за период мощность, рассеиваемая диодом, при протекании тока в прямом и обратном направлениях;
Iпр.ср.max Максимально допустимый средний прямой ток
Iвп.ср.max Максимально допустимый средний выпрямленный ток
Uобр Постоянное напряжение , приложенное к диоду в обратном направлении
Iпр.ср Прямой ток, усредненный за период
Iобр.ср Обратный ток, усредненный за период
Rдиф Дифференциальное сопротивление – отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока
Uпр.ср Среднее прямое напряжение диода при заданном среднем значении прямого тока

Классификация диодов

Принцип работы полупроводникового диода

В основу работы диода положено свойство p-n-перехода хорошо пропускать ток в одном направлении и плохо в другом. Диод состоит из одного p-n-перехода и проводит ток в одном направлении только тогда, когда величина напряжения, приложенного к диоду, больше величины потенциального барьера. Для германиевого диода минимальное внешнее напряжение равно 0,3 В, а для кремниевого – 0,7 В.

Если монокристалл полупроводникового материала с одного конца легировать примесями типа р, а с другого – примесями типа n, то между областями с различным типом проводимости образуется р-n-переход. Некоторые дырки из области р диффундируют в область n. В результате область р получает небольшой отрицательный заряд. Аналогичным образом электроны из области n диффундируют в область р, и область n оказывается заряженной положительно. В тонком слое между областями n и р элек­троны и дырки рекомбинируют, и так как этот слой в результате имеет очень мало свободных носителей заряда, его называют обедненным слоем. Этот слой действует как потенциальный барьер, препятствующий дальнейшей диффузии носителей зарядов, и переход находится в состоянии динамического равновесия (рис. 6, а).

Если внешнее напряжение приложено к выводам диода таким образом, что анод (А) имеет положительный потенциал по отношению к катоду (К), то будет наблюдаться уменьшение толщины обедненного слоя. Потенциальный барьер при этом снижается, что способствует протеканию тока через переход. С увеличением внешнего напряжения ток через переход возрастает по экспоненциальному закону до тех пор, пока внешнее напряжение не станет равным величине потенциального барьера, т. е. результирующее напряжение на переходе станет равным нулю. Дальнейшее возрастание тока через переход ограничивается только сопротивлением полупроводникового материала. Если полярность внешнего напря­жения изменить на обратную, то величина потенциального барьера возрастет, и основные носители не смогут преодолеть потенциальный барьер. В этих условиях, однако, через переход будет протекать незначительный ток, называемый обратным током. При возрастании внешнего обратного напряжения этот ток остается постоянным, пока напряжение не достигнет точки пробоя. В этой точке при постоянном напряжении ток быстро возрастает (рис. 6, б).

Читайте также:
Электрокосы Stihl: характеристики, советы по выбору и эксплуатации

Рис. 6 – Полупроводниковый переход с потенциальным барьером:
а – образованным диффузией носителей зарядов;
б – вольт-амперная характеристика полупроводникового диода,
Масштаб по оси тока меняется при переходе через начало координат

Таким образом, при смещении перехода в прямом направлении через него будет протекать достаточно большой ток, а при обратном смещении, меньшем пробивного, ток, протекающий через переход, крайне мал. Иными словами, такое устройство действует, как выпрямитель.

Выпрямительные диоды

Основное предназначение выпрямительных диодов – преобразование напряжения. Но это не единственная сфера применения данных полупроводниковых элементов. Их устанавливают в цепи коммутации и управления, используют в каскадных генераторах и т.д.

В качестве основы р-n перехода используются кристаллы кремния или германия. Кремниевые диоды применяются значительно чаще, это связано с тем, что у германиевых элементов величина обратных токов значительно выше, что существенно ограничивает допустимое обратное напряжение (оно не превышает 400 В). В то время как у кремниевых полупроводников эта характеристика может доходить до 1500 В.

Помимо этого у германиевых элементов значительно уже диапазон рабочей температуры, он варьируется в пределах от -60°С до 85°С. При превышении верхнего температурного порога резко увеличивается обратный ток, что отрицательно отражается на эффективности устройства. У кремниевых полупроводников верхний порог порядка 125°С-150°С.

Мощность выпрямительных диодов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация:

    Слаботочные выпрямительные диоды, они используются в цепях с током не более 0,3 А. Корпус таких устройств, как правило, выполнен из пластмассы. Их отличительные особенности – малый вес и небольшие габариты.

Рис. 7 – Выпрямительные диоды малой мощности

Рис. 8 – Выпрямительный диод средней мощности

Рис. 9 – Выпрямительные диоды высокой мощности

Полупроводниковые диоды: виды и характеристики

Для контроля направления электрического тока необходимо применять разные радио и электро детали. В частности, современная электроника использует с такой целью полупроводниковый диод, его применение обеспечивает ровный ток.

Устройство

Полупроводниковый электрический диод или диодный вентиль – это устройство, которое выполнено из полупроводниковых материалов (как правило, из кремния) и работает только с односторонним потоком заряженных частиц. Основным компонентом является кристаллическая часть, с p-n переходом, которая подключена к двум электрическими контактами. Трубки вакуумного диода имеют два электрода: пластину (анод) и нагретый катод.

Фото — полупроводниковый диод

Для создания полупроводниковых диодов используются германий и селен, как и более 100 лет назад. Их структура позволяет использовать детали для улучшения электронных схем, преобразования переменного и постоянного тока в однонаправленный пульсирующий и для совершенствования разных устройств. На схеме он выглядит так:

Фото — обозначение диода

Существуют разные виды полупроводниковых диодов, их классификация зависит от материала, принципа работы и области использования: стабилитроны, импульсные, сплавные, точечные, варикапы, лазер и прочие типы. Довольно часто используются аналоги мостов – это плоскостной и поликристаллический выпрямители. Их сообщение также производится при помощи двух контактов.

Основные преимущества полупроводникового диода:

  1. Полная взаимозаменяемость;
  2. Отличные пропускные параметры;
  3. Доступность. Их можно купить в любом магазине электро-товаров или снять бесплатно со старых схем. Цена начинается от 50 рублей. В наших магазинах представлены как отечественные марки (КД102, КД103, и т. д.), так и зарубежные.

Маркировка

Маркировка полупроводникового диода представляет собой аббревиатуру от основных параметров устройства. Например, КД196В – кремниевый диод с напряжением пробоя до 0,3 В, напряжением 9,6, модель третьей разработки.

Исходя из этого:

  1. Первая буква определяет материал, из которого изготовлен прибор;
  2. Наименование устройства;
  3. Цифра, определяющая назначение;
  4. Напряжение прибора;
  5. Число, которое определяет прочие параметры (зависит от типа детали).

Видео: применение диодов

Принцип работы

Полупроводниковые или выпрямительные диоды имеют довольно простой принцип работы. Как мы уже говорили, диод изготовлен из кремния таким образом, что один его конец p-типа, а другой конец типа n. Это означает, что оба контакта имеют различные характеристики. На одном наблюдается избыток электронов, в то время как другой имеет избыток отверстий. Естественно, в устройстве есть участок, в котором все электроны заполняют определенные пробелы. Это означает, что внешние заряды отсутствуют. В связи с тем, что эта область обедняется носителями заряда и известна как объединяющий участок.

Читайте также:
Установка пластикового забора

Фото — принцип работы

Несмотря на то, что объединяющий участок очень мал, (часто его размер составляет несколько тысячных долей миллиметра), ток не может протекать в нем в обычном режиме. Если напряжение подается так, что площадь типа p становится положительной, а тип n, соответственно, отрицательной, отверстия переходят к отрицательному полюсу и помогают электронам перейти через объединяющий участок. Точно так же электроны движутся к положительному контакту и как бы обходят объединительный. Несмотря на то, что все частицы движутся с разным зарядом в разном направлении, в итоге они образуют однонаправленный ток, что помогает выпрямить сигнал и предупредить скачки напряжения на контактах диода.

Если напряжение прикладывается к полупроводниковому диоду в противоположном направлении, ток не будет проходить по нему. Причина заключается в том, что отверстия привлекаются отрицательным потенциалом, который находится в области р-типа. Аналогично электроны притягиваются к положительному потенциалу, который применяется к области n-типа. Это заставляет объединяющий участок увеличиваться в размере, из-за чего поток направленных частиц становится невозможным.

Фото — характеристики полупроводников

ВАХ-характеристики

Вольт амперная характеристика полупроводникового диода зависит от материала, из которого он изготовлен и некоторых параметров. Например, идеальный полупроводниковый выпрямитель или диод имеет следующие параметры:

  1. Сопротивление при прямом подключении – 0 Ом;
  2. Тепловой потенциал – VG = +-0,1 В.;
  3. На прямом участке RD > rD, т. е. прямое сопротивление больше, чем дифференциальное.

Если все параметры соответствуют, то получается такой график:

Фото — ВАХ идеального диода

Такой диод использует цифровая электротехника, лазерная индустрия, также его применяют при разработке медицинского оборудования. Он необходим при высоких требованиях к логическим функциям. Примеры – лазерный диод, фотодиод.

На практике, эти параметры очень отличаются от реальных. Многие приборы просто не способны работать с такой высокой точностью, либо такие требования не нужны. Эквивалентная схема характеристики реального полупроводника демонстрирует, что у него есть серьезные недостатки:

Фото — ВАХ в реальном полупроводниковом диоде

Данная ВАХ полупроводникового диода говорит о том, что во время прямого включения, контакты должны достигнуть максимального напряжения. Тогда полупроводник откроется для пропуска электронных заряженных частиц. Эти свойства также демонстрируют, что ток будет протекать нормально и без перебоев. Но до момента достижения соответствия всех параметров, диод не проводит ток. При этом у кремниевого выпрямителя вольтаж варьируется в пределах 0,7, а у германиевого – 0,3 Вольт.

Работа прибора очень зависит от уровня максимального прямого тока, который может пройти через диод. На схеме он определяется ID_MAX. Прибора так устроен, что во время включения прямым путем, он может выдержать только электрический ток ограниченной силы. В противном случае, выпрямитель перегреется и перегорит, как самый обычный светодиод. Для контроля температуры используются разные виды устройств. Естественно, некоторые из них влияют на проводимость, но зато продлевают работоспособность диода.

Еще одним недостатком является то, что при пропуске переменного тока, диод не является идеальным изолирующим устройством. Он работает только в одном направлении, но всегда нужно учитывать ток утечки. Его формула зависит от остальных параметров используемого диода. Чаще всего схемы его обозначают, как IOP. Исследование независимых экспертов установило, что германиевые пропускают до 200 µА, а кремниевые до 30 µА. При этом многие импортные модели ограничиваются утечкой в 0.5 µА.

Фото — отечественные диоды

Все разновидности диодов поддаются напряжению пробой. Это свойство сети, которое характеризуется ограниченным напряжением. Любой стабилизирующий прибор должен его выдерживать (стабилитрон, транзистор, тиристор, диодный мост и конденсатор). Когда внешняя разница потенциалов контактов выпрямительного полупроводникового диода значительно выше ограниченного напряжения, то диод становится проводником, в одну секунду снижая сопротивление до минимума. Назначение устройства не позволяет ему делать такие резкие скачки, иначе это исказить ВАХ.

Читайте также:
Тонкости крепления труб системы канализации — на что нужно обратить внимание

3.П/п диоды. Классификация по конструкции, материалу, назначению. Маркировка диодов. Основные св-ва и применение.

П/п диод– это электропреобразовательный прибор, который содержит один или несколько электронных переходов и минимум 2 вывода для подключения к внешней цепи.

Полупроводниковые диодыиспользуют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.

В зависимости от области применения: выпрямительные, универсальные, импульсные, сверхвысокочастотные, варикапы, туннельные, обращенные, фото- и светодиоды, стабилитроны.

По типу p-n перехода:плоские и точечные.

По материалу:Ge, Si, соединения Ga, соединения In.

1.Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий).

2.Диоды применяются также для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п. Известна схема диодной защиты схем постоянного тока с индуктивностями от скачков при выключении питания. Диод включается параллельно катушке так, что в «рабочем» состоянии диод закрыт. В таком случае, если резко выключить сборку, возникнет ток через диод и сила тока будет уменьшаться медленно (ЭДС индукции будет равна падению напряжения на диоде), и не возникнет мощного скачка напряжения, приводящего к искрящим контактам и выгорающим полупроводникам.

Применяются длякоммутации высокочастотных сигналов. Управление осуществляется постоянным током, разделение ВЧ и управляющего сигнала с помощью конденсаторов и индуктивностей.

( цифробуквенное обозначение, фиксирующее отличительные особенности эл. прибора)

1-й элемент фиксирует материал, из которого сделан диод(если буква, то элемент широкого употребления; если цифра то военная маркировка, к ним предъявляются более жесткие требования) Ge- Г,1;Si- К,2;GaAs- А,3;InSb- И,4.

2-й элемент опред. Область применения буква (Д – выпрямительные, универсальные, импульсные. С – стабилитрон, И – туннельные, обращенные, Д – диод Шотки, В – варикап)

3-й – число, характеризующее либо назначение прибора, либо номер разработки

Обозначения, заканчивающиеся буквами русского алфавита, фиксируют специальные параметры диода.

Общие параметры диодов:

-допустимая температура перехода(для искл.теплового пробоя)

-допустимая мощность, рассеиваемая диодом

-допустимый прямой ток

-максимально допустимое обратное напряжение( 10А

Диоды малой мощности могут рассеивать выделяемую на них теплоту своим корпусом. Для рассеивания теплоты диоды средней и большой мощности располагаются на радиаторах охлаждения.

Uобр макс: Ge увелич Uпр, а при увеличении T -> уменьш Uпр

Iобр (при Uобр макс) IобрGe >> IобрSi

Диапазон рабочих температур:

Ge (-60 – 75 C); Si (-60 – 125 C);

Чем больше крутизна прямой ветви, тем эффективнее выпрямление ( S =dIпр/dUпр)

Чем больше протяженность обратной ветви, тем большее напряжение может выпрямлять диод.

по количеству используемых фаз– однофазные, двухфазные, трёхфазные и многофазные

по величине выпрямленного напряжения– низкого напряжения или высокого.

по способу соединения– параллельные, последовательные,параллельнопоследовательные.

по частоте выпрямляемого тока – низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные

6. Кремниевые стабилитроны. ВАХ стабилитрона и ее параметры. Зависимость ВАХ от степени легирования и температуры. Термостабилизация стабилитронов. Схема и параметры простейшего стабилизатора напряжения. Области применения стабилитронов.

П/п стабилитрон– диод, предназначенный для стабилизации уровня напряжения в параллельной нагрузке. ВАХ имеет участок со слабой зависимостью U отI. Для большинства стабилитронов рабочая точка находится в области электрического пробоя.

Виды стабилитронов: общего назначения, прецизионные, импульсные, двуханодные,стабисторы.

1 – полевой пробой, №2 – смешанный, №3 – лавинный

Основные параметры:

1) Напряжение стабилизации Uct=3-400 В,Uпр.лав.=А*ρб В ; для увел Uпр надо увел РОб,умен сигма б, умен Nпр

6) сопротивление перемнному току

примерно 0,6-200 Ом;

7) Сопротивление постоянному току ;

8) Добротность , 20-100 %; 10)Коэф.стабилизации

9)Температурный коэффициент напряжения стабилизации;

Зав-ть ТКН от напряжения стабилизации:Схема стабилизатора напряжения:

Для уменьшения α:

-исп смешанный вид пробоя(Uст = 5-6 В)

-исп прецизионные стабилизаторы. Исп.несколько последовательно соединенных p-n переходов.

Читайте также:
Существующие модели бескаркасной мебели и важные особенности

Один из переходов – стабилизирующий вкл в обратном направлении, а 2 др – термокомпенсир в прямом. Если стабилизир переход работает в режиме лавинного пробоя, то с увел Т, U увел. Одновременно прямое напряжение на 2 др уменьшается.

Область применения: используют для стабилизации напряжения в цепях, и защиты схем от перегрузки. Прецизионный термокомпенсированный стабилитрон, заключается в последовательном соединении с обр. включеннымр-n-переходом стабилитрона доп.pn-перехода, включенного в прямом направлении. С повышением Т напряжение наpn-переходе, включенном в прямом направлении, уменьшается, что компенсирует увеличение напряжения на обратно включенномpn-переходе при лавинном пробое.

7. Импульсные диоды. Особенности конструкции, ВАХ импульсных диодов. Основные параметры, применение. Переходный процесс прямого и обратного переключения диодов. Работа диодов от источника тока. Методы повышения быстродействия диодов.

Импульсный диод– это полупроводниковый диод, имеющий малую длительность переходных процессов при его переключении (изменении полярности подаваемых импульсов тока и напряжения) и предназначенных для работы в импульсных режимах.

Особенности конструкции– точечный диод состоит из кристалла германия, припаянного к кристаллодержателю, контактного электрода в виде тонкой проволоки и стеклянного баллона. Получают методом электроформовки или приваркой проволоки к полупроводнику при прохождении импульса тока, и образования аналоговогоpn-перехода.

ВАХ импульсного диода:Осн. назначение имп. диодов– работа в качестве коммутирующих элементов, применение их для детектирования ВЧ сигналов и для других целей.

1) прямой средний ток Iпр

2) прямое падение напряжения при I=IпрестьUпр

4) макс. допустимое обр. напряжение Uобр.max=(0,5-0,8)Uпробоя

6) τвос-время восстановления обр. сопр. диода – временя от момента перехода тока диода через ноль до момента значения обратного тока 1,1Iобрстационарное.

7) τуст-время установленияUпрдиода, равное времени от момента подачи имп. прям. тока на диод (при 0 нач. напр-ии смещения) до достижения заданного значения прямого напряжения на диоде.

Факторы, влияющие на инерционность работы импульсного полупроводникового диода:

1) Накопление неравновесных носителей заряда в базе при прямом смещении

2) Влияние барьерной емкости

Имп. диоды: 1) Быстро действующие τвос 100 мс

1) Создание рекомбинационных центров в области базы (золото)

2) Применение диодов с накопление зарядов ДНЗ-диоды

При переключении диода с прям. направления на обр. в начальные момент временя через диод идет большой Iобр, ограниченный объемным сопр. базы. Накопленные в базе неосн. носители заряда рекомбинируют или уходят из базы черезpn-переход, после чегоIобруменьшается до своего стац. знач-ия. Переходный процесс, в течение которого обр. сопротивление п/п диода вост. до постоянного значения, наз-сявременем восстановления обр. сопр. диода.

Переходный процесс, в течение которого прямое сопротивление п/п диода устанавливается до постоянного значения, называется временем установления прямого напряжения диода.

Работа имп. п/п диода от генератора постоянного тока:1)t(0,t1),i(t),U(t) = 0

6) Рассеивание избыточ. конц-ии неосн. носителей.

Меры повышения быстродействия диодов:

3) Работа диода при малых входных воздействиях

4) W(толщ. базы)=>0.1LPбыстродействия в 100 раз

5) времени пути неосн. носителей заряда в базе диода

6) Подключение малых величин RН, СН

7) Изготовление pn-перехода (от плоского к точечному)

8) Использование диодов шотки

9) Исп-ние ДНЗ-диодов (диоды накапливающие заряд)

Описание отсева щебня и области его использования

  1. Что это такое?
  2. Характеристики
  3. Обзор видов
    • Гранитный
    • Гравийный
    • Известковый
    • Вторичного щебня
  4. Сферы и особенности применения

В современном строительстве натуральный камень используют довольно часто. Этот материал встречается практически повсеместно в различных сферах человеческой жизни, так как он способен выполнять множество функций. Большим спросом в настоящее время пользуется отсев щебня. Ему свойственны невысокая стоимость, небольшие размеры частиц и хорошие эксплуатационные качества.

Что это такое?

Отсевом щебня называют продукт, полученный после процедуры дробления камней природного или искусственного происхождения. Исходным материалом для него обычно служит гранит, гравий либо известняк. Выглядит каждый из перечисленных камней по-разному, соответственно, отличается некоторыми характеристиками. Щебень получают путем взрыва и механического дробления, после которого у конечного продукта должны присутствовать 2 сколотых грани и более.

Читайте также:
Частые неисправности котлов отопления и ремонт

Остатки после выполнения данной процедуры считаются отсевом. Судя по описанию, отличия отсева от классического щебня заключаются в нестандартных размерах, а также присутствии мелких и пылевидных частиц.

Разница между вышеописанными природными материалами заключается в том, что к отсеву отправляют щебень с размерами менее 0,5 см.

Отсев щебня имеет вид крупнозернистого песка. Он стоит гораздо дешевле стандартного щебня, поэтому его выгоднее использовать во время стройки. При помощи данного вида материала можно существенно сократить расходы на строительство, при этом не сэкономив на качестве конструкции. Негативных характеристик у отсева щебня как строительного элемента в своей категории практически не наблюдается.

Преимущества продукта:

мелкий размер фракции, благодаря которому отсев может заменять песок;

высокий уровень взаимодействия с иными веществами;

Характеристики

На сферу применения просеянного щебня прямое влияние оказывают качественные особенности материалов, которые уникальны для каждой из разновидностей. К главным характеристикам материала можно отнести следующие:

возможность выдерживать значительные нагрузки и механическое воздействие;

плотность в насыпном виде;

устойчивость к низкой температуре;

лещадность – присутствие в общей массе зерна с игольчатой и плоской формами;

Отсев щебня может быть представлен в нескольких фракциях, в связи с этим параметром весит 1 куб материала по-разному:

Фракция щебня, мм

Щебеночная смесь 0-70

Обзор видов

Щебеночный мелкий отсев имеет разные составные части, поэтому представлен в широком видовом разнообразии. Каждая из разновидностей продукта отсева применяется в разных категориях человеческой жизни.

Гранитный

После измельчения гравия получается материал с размерами от 0,1 до 5 мм. Насыпной плотностью отсева считается показатель 1330 кг/м3. Внешний вид продукта дробления имеет некоторое сходство с песком, при этом в нем не содержатся глинистые элементы, пыль и вещества органического происхождения. В отсеве гранита процент игольчатого зерна не должен быть больше, чем 15%. Этот материал довольно прост в трамбовке и укладывании.

Отсев щебня данного вида имеет высокую прочность, он проявляет стойкость к низким температурным показателям и считается экологически неопасным. Такой продукт довольно широко используется в застройке, ремонте дорожного полотна, а также ландшафтном дизайне.

У этого материала высокая стоимость, которая полностью окупается хорошими физическими и химическими характеристиками.

Гравийный

Гранит и гравий имеют некоторое внешнее сходство, так как в их образовании участвуют неорганические породы. Но при этом у щебня из гравия есть особенные свойства, из-за которых он используется в узком направлении. В этом рыхлом продукте присутствуют минеральные вкрапления, что является результатом разрушения твердых пород. Гравий не имеет высокой прочности.

У крошки из гравия зерна имеют размер 0,16-2,5 мм. Прочность материала определяет его марку – М800-М1000. В данном отсеве пыль и органические элементы составляют 0,6%.

Гравийный продукт активно используется во время реставраций дорожного полотна, производстве плит, украшении площадок.

Известковый

При просеивании известнякового щебня получается строительный материал, что имеет зернистость от 2-х до 5 мм. Этому виду отсева характерна способность растворяться в жидкости. Кубометр такого продукта имеет массу 1300 кг, его марка прочности – М400-М800. В известковом щебне количество примесей составляет не более 2% от общей массы.

Крошка нередко применяется в роли добавки к кормам животных и удобрениям для растений. Помимо этого, отсев данного вида часто входит в состав цементной смеси, из которой производят облицовочные плиты.

Нередко этим материалом пользуются для посыпки дорог во время гололеда.

Вторичного щебня

Отсев вторичного щебня получают во время утилизации конструкций из бетона. Последние обычно разрушаются или демонтируются человеком. Благодаря специальной дробильной технологии наблюдается рациональное использование строительных отходов. Такое использование вторичного щебня позволяет существенно экономить во время строительства.

У этого вида отсева размер гранул обычно варьируется от 0,1 до 10 мм. Материал часто используется как наполнитель в цементном растворе либо подсыпка для тротуарной плитки. Дробленое сырье также нашло свое применение в процессе монтажа подъездных путей и автомобильных площадок.

Читайте также:
Трубы в качестве декоративного элемента стен

Из всех перечисленных видов отсева щебня самым дорогим считается гранитный, а самым дешевым – известковый.

На стоимость материала оказывает влияние место добычи и его способ.

Сферы и особенности применения

Для снижения общих затрат во время процедур с бетонными растворами некоторые строители пропагандируют применение отсева щебня. Во время изготовления смеси для обустройства фундамента используется смесь отсева и цемента вместо основного строительного компонента. Укладывая ленточный фундамент, стоит соблюдать пропорции, чтобы блоки будущего сооружения фиксировались качественно. При желании получить оптимальный результат стоит использовать сито, а также делать замесы неоднократно. Некоторые мастера практикуют замену гравия его отсевом, в результате чего получают новое прочное вещество.

Бетон, который изготовлен на основе отсева щебня, хорошо себя зарекомендовал во время обустройства полов, столбчатого фундамента. Такому веществу свойственны пластичность, податливость, поэтому с ним просто и удобно работать. Блоки из данного продукта имеют высокие эксплуатационные характеристики, ими просто пользоваться и хранить.

Применение такого материала не предполагает надобности в специальных навыках и знаниях, пользоваться блоками из отсева смогут даже новички в сфере строительства.

Отсев – довольно распространенный строительный материал, его востребованность объясняется низкой стоимостью. У этого побочного продукта есть масса преимущественных характеристик, благодаря которым он активно применяется в таких направлениях:

в строительстве частного, муниципального и крупного типов;

в процессе производства строительного сырья, такого как бетон и шлакоблоки;

как материал для абсорбции водного фильтра на станциях, где перерабатывают сточные воды;

как сыпучее вещество, способное бороться с обледенением дорог;

в ландшафтном дизайне.

В настоящее время отсевом из натурального щебня пользуются довольно часто.

Этот материал не только способствует удешевлению процесса застройки, но и сохраняет высокие качественные характеристики конструкции.

Что такое отсев щебня – разновидности, сфера применения, дробление и характеристики щебня

Основным материалом в современном строительстве является камень. Натуральные камни применяются во множестве сфер, для выполнения различных функций. Отсев щебня – это материал, который остается при обработке твердых каменных пород. Основной особенностью его является наименьший размер частиц, относительно щебня, и низкая стоимость.

Согласно ГОСТу, который регламентирует производство щебня, фракции последнего не должны быть менее 5 мм в диаметре. Поэтому после просеивания частицы от 5 мм и до пыли попадают в отсев. Далее можно сравнить фото щебня с фото отсева.

При маркировке отсева, необходимо учитывать какой материал обрабатывался. Существует:

  • Гранитный отсев. Его плотность 1330-1350 килограмм на кубометр;
  • Гравийный отсев. Плотность до 1400 килограмм на кубометр;
  • Известняковый отсев. Его плотность наименьшая из представленных, 1290 килограмм на кубометр.

Такой материал просто незаменим на любом садовом участке, как его используют читайте тут.

  • Характеристики отсева
  • Сферы применения
  • Достоинства
  • Заключение
  • Фото отсева щебня

Характеристики отсева

Сфера применения отсева зависит от его характеристик, которые для каждого вида уникальны. Основными параметрами являются:

  • Прочность и способность выдерживать определенный вид нагрузок;
  • Максимальный и минимальный размер отдельных фракций;
  • Объемная плотность;
  • Устойчивость к низким и высоким температурам;
  • Характер и особенность форм зерен;
  • Минеральный состав и количество примесей;
  • Уровень радиоактивного излучения.

К основным характеристикам разных видов отсева нужно отнести лещадность. Она показывает соотношение плоских зерен к продолговатым. Чем выше лещадность отсева, тем больше продолговатых зерен в его составе.

Гранитный отсев обладает наибольшей прочностью (1200М), который способен выполнять возложенные на него обязанности при низких температурах. Работать гранитный отсев может в среднем от 250 до 310 сезонов подряд, уровень лещадности достигает 14,4 %, а общее объем дополнительных включений достигает 0,5 %.

Гравийный отсев характеризуется более низкими прочностными показателями, которые колеблются от 800М до 1200М. Период работы при низкой температуре 160 сезонов подряд, лещадность до 18 %, а объем сторонних включений достигает 0,7 %.

Самый непрочный и сыпучий получается известняковый отсев, его прочность может достигать от 400М до 800М.

Читайте также:
Технические характеристики люминесцентной лампы ЛЛ 36Вт

Сферы применения

Распространенность отсева можно объяснить его дешевизной. Так как он является побочным продуктом от основного материала, его стоимость значительно ниже, но в то же время он обладает множеством полезных свойств того материала, из которого он был изготовлен.

Сферы строительства и промышленности, где применяется отсев:

  • В частном, крупном и муниципальном строительстве;
  • Как сырье для изготовления стройматериалов (шлакоблоки и бетон);
  • Как абсорбирующий материал в водяных фильтрах и на станциях переработки сточных вод;
  • В качестве сыпучего материала в борьбе с обледенениями;
  • В частном и промышленном ландшафтном дизайне.

Достоинства

Благодаря тому, что из отсева можно изготавливать дешевые шлакоблоки, он довольно широко распространен во всех сферах строительства. А благодаря тому, что при производстве отсева используются только экологически чистые природные камни, он считается благоприятным для экологии местности материалом.

Обладая полезными эксплуатационными характеристиками, блоки из отсева просты в хранении и транспортировке, а грубая поверхность и большое количество пор позволяют раствору надежно соединить их между собой. При их использовании не требуется специального оборудования или знаний, с кладкой справится даже новичок, она даже проще чем кирпичная.

Применение отсева обоснованно в местах, где нужно уменьшить нагрузку на опору или фундамент. Также там, где даны минимальные сроки на возведение постройки, это связано с тем, что при небольшом весе, блоки занимают большой объем пространства.

Из отсева можно изготавливать качественный бетон, который можно использовать для заливки полов, при заложении фундаментов различной конфигурации, ландшафтного дизайна и мелкого строительства.

В некоторых сферах строительства можно заменить дорогостоящий песок, на дешевый отсев. Но нужно обратить внимание, что в состав отсева могут входить силикатные включения, которые накладывают ограничения на применения бетона из отсева.

Заключение

Так как характеристики различных видов отсева те же, что и материала из которого он был изготовлен, он может применяться как его замена. Стоимость отсева значительно ниже стоимость целого обработанного щебня, а это несет за собой экономическую выгоду при крупных объемах строительства.

Но необходимо помнить, что размер фракции составляющей бетона влияют на его характеристики. Это связано с тем, что площадь контакта твердых частиц с раствором больше у маленьких фракций. Это накладывает определенные ограничения на использование отсева.

Что такое отсев щебня и где он используется?

Отсев щебня — это побочный продукт, который получают в результате дробления и просеивания горных/скальных пород, известняка и вторичного щебня. Неопытные покупатели полагают, что это просто отходы, которые им пытаются «впарить». А вот знающие люди покупают отсев щебня для решения самых разных задач: от засыпки мелких ям до производства строительных смесей и растворов.

О том, как получают отсев дробления щебня, какие бывают разновидности, где он применяется и почему стоит дешевле других материалов? Постараемся ответить на эти вопросы в нашей статье.

Отсев щебня: всё, что нужно о нём знать

Получение

Щебень в процессе грохочения проходит через специальные сита с ячейками различного диаметра и сортируется по фракциям. Самые мелкие оставшиеся частицы, которые не попадают под фракционную классификацию, и есть отсев щебня. Размер зёрен отсева варьируется в пределах от 0,1 до 5 мм.

Сразу сделаем акцент, что отсев щебня не относится к отходам производства. Количество отсева может достигать до 40% от общего веса камней, отправленных на дробление. Свойства отсева аналогичны исходному сырью, а оттенок зависит от типа материала: серый, красный, розовый.

Почему же цена на отсев щебня минимальная? Все просто — отсев считается побочным продуктом дробления, его получают непосредственно при производстве щебня, а значит, для его получения не требуется дополнительных затрат.

Разновидности и применение отсева щебня

Отсев щебня разделяют на несколько типов по исходному сырью.

Читайте также:
ТОП 10 средств для очистки хрусталя в домашних условиях до блеска

Гранитный отсев щебня. Размер зёрен 0,1–5 мм. Минимальное количество примесей глины, пыли и органики (не более 0,4%). Насыпная плотность — 1,4 т/м3; прочность — М1200-М1400; морозостойкость — F300. Материал повышает прочность готовых изделий, не деформируется и не разрушается даже под постоянным воздействием воды.

  • В строительстве: изготовление ЖБИ, водостоков; производство товарного бетона и отделочных материалов; устройство пола.
  • В дорожных работах: приготовление асфальтобетонной смеси; производство бордюров и тротуарной плитки.
  • В благоустройстве: отсыпка пешеходных дорожек в скверах/парках; покрытие спортивных и детских площадок; декоративное оформление газонов/цветников.
  • В составе реагентов: отсев смешивают с солью для борьбы с обледенением дорог.
  • В дренажных и фильтровальных системах: устройство дренирующих слоев; как абсорбирующий материал в фильтрах для очистки воды.

Гравийный отсев щебня. Фракции имеют величину — 0,14-2,5 мм. Наличие глиняных частиц и органических веществ не больше 0,6%. Насыпная плотность — 1,4 т/м3; прочность — М800-М1000; морозостойкость — F200. Легко трамбуется и укатывается.

  • В дорожной отрасли: производство асфальтобетонных смесей: расклинцовка дороги; обустройство пешеходной территории.
  • В строительной сфере: добавление в бетон; заливка пола на территории цехов, складов, технических помещений с малой нагрузкой;
  • В декоративных целях: подсыпка парковых дорожек/аллей; оформление садовых участков; отсыпка площадок для активного отдыха.
  • Как противоскользящее средство: дорожные и коммунальные службы применяют гравийный отсев при гололёде.

Известняковый отсев щебня. Величина крупинок — 2-5 мм. Наличие примесей составляет не больше 2% от массы. Насыпная плотность — 1,3 т/м3; прочность — М600; морозостойкость — F150.

  • В производстве и строительстве: замес цементных растворов и сухих строительных смесей; изготовление стеновых блоков, тротуарной плитки, кирпича.
  • Для отделочных работ: изготовление штукатурки, полимерных покрытий, облицовочной плитки.
  • В сельском хозяйстве: в составе пищевых добавок для животных; минеральных удобрений для грунта.
  • В ландшафтном дизайне: украшение цветников; формирование садовых дорожек; отсыпка клумб.

Отсев вторичного щебня. Размер крупиц до 5 мм. Получается при дроблении демонтированных бетонных конструкций и ЖБИ. Насыпная плотность — 1,5 т/м3; прочность — М300; морозостойкость — F100. Отсев вторичного щебня хорошо трамбуется, не боится воды.

Компания “Эко-Щебень” производит вторичный щебень и отсев на собственных дробильно-сортировочных заводах. Технология повторной переработки строительных материалов позволяет нам поддерживать современную экологическую повестку и предлагать бюджетный материал для строительства дорог, стоянок, парковок и производственных площадок. Цена на отсев вторичного щебня — от 150 руб./м³.

  • ​В дорожной отрасли: укладка брусчатки, тротуарной плитки; прокладка временных, грунтовых дорог и подъездных путей; устройство дренажной подушки.
  • Для поднятия уровня участка: выравнивание рельефа; укрепление грунта.
  • При обратной засыпке котлованов и траншей: можно заменить отсевом песок и на 30–40 % сократить стоимость работ.

Преимущества применения отсева щебня

  • Различные варианты использования: промышленное, жилищное и дорожное строительство, отсыпка дорожек и клумб в скверах, парках, на садовых участках.
  • Низкая цена. Частичная замена песка отсевом щебня позволяет на треть снизить затраты на строительство. Отсев добавляют в бетонные растворы, при укладке подушки фундамента или дороги, производстве ЖБИ.
  • Хорошая адгезия. Мелкие частицы отсева дробления отлично сцепляются с другими компонентами смесей и плотно заполняют пустоты.
  • Забота об экологии. Применение отсевов дробления помогает уменьшить количество строительных отходов и улучшить экологическую обстановку.

Использование отсева щебня — простой способ сократить расходы на строительные работы и сохранить прочность конструкции при соблюдении технологии производства/укладки.

Мы продаем отсев щебня из первых рук и гарантируем соответствие материалов ГОСТу и экологическую безопасность. У нас вы всегда можете купить отсев щебня собственного производства с доставкой и на самовывоз. Привезем материал в любую точку МО уже в день заказа. Оформите самовывоз с наших перевалочных баз и заберите заказ в любое удобное время. Для оптовых покупателей действует специальное предложение.

Что такое отсев щебня — описание, применение, виды и цена за м3

Отсев щебня – побочный продукт, получающийся при дроблении природного или искусственного камня. Не меньше, чем сам щебень, потребителей интересуют свойства, характеристики и цена отсева за кубометр. И это неудивительно – ведь его применение становится все популярнее.

Читайте также:
Схема плетения украшения из бисера в виде кулона звезды

Что такое отсев, его виды и назначение

После дробления горных пород осуществляют просеивание готового щебня. В зависимости от диаметра ячейки сита получается сыпучий продукт с размерами частиц от 0,1 до 5 мм. Ввиду того, что гранулы очень малы, масса по внешнему виду напоминает песок. Цвета разнообразны: красный, розовый, пепельный, темно-серый (аналогично исходному сырью).

Особенности разных видов отсева

Продукт переработки щебня обладает свойствами, характерными для материнской породы. В зависимости от нее материал делят на следующие группы.

1. Отсев гранитного щебня.

После дробления твердого натурального камня получается фракция 0,1-5 мм. Его насыпная плотность – 1330 кг/куб. м. Внешне он напоминает песок, но в отличие от него почти не содержит глинистых примесей, органики и пыли (их доля нормируется на уровне 0,4 % от общего веса). Процент игольчатых зерен не превышает 15%, поэтому масса легко укладывается и трамбуется. Отсев прочен: допустимый предел давления составляет 120 МПа (марка М1200). Материал стоек к низким температурам, экологически безопасен. Отличными физико-механическими характеристиками определяется сравнительно высокая стоимость гранитного отсева.

Отличается широкой сферой применения в строительстве, ремонте дорог, ландшафтном дизайне. Песок добавляют в смеси для изготовления железобетонных изделий, тротуарной плитки, дорожных бордюров. Популярно использование цветной гранитной крошки для декорирования клумб, подсыпки пешеходных дорожек в парках и на приусадебных участках.

2. Гравийный отсев.

Щебень гранита и гравий обладают внешним сходством, поскольку образованы из неорганических горных пород. В то же время они отличаются свойствами, чем обусловлено более узкое применение гравия. Это довольно рыхлый осадочный материал с вкраплениями частиц минералов, появляющихся в процессе естественного разрушения твердых пород. Гравий менее прочен, его сцепляемость с другими компонентами в строительных смесях ниже, чем у щебня.

Получаемый отсев (крошка гравийная) характеризуется размером зерна от 0,16 до 2,5 мм. По прочности он соответствует марке М800-М1000, доля пылевидных и органических включений – не более 0,6%. Насыпная плотность крошки составляет 1400 кг/куб. м. Использование гравийного отсева: реставрация дорожного полотна, изготовление плит для оформления спортплощадок, подсыпка дорожек в садах и парковых зонах.

В частном строительстве достигается заметная экономия при замещении основного материала отсевом, поскольку его цена за куб гораздо ниже, чем у щебня. При укладке ленточного фундамента гравий заменяют отсевом частично, а при бетонировании отмостки или забора – полностью (при этом количество песка не уменьшают).

3. Отсев известкового щебня.

Просеивание дробленого известняка позволяет получить камень зернистостью 2-5 мм, отличающийся вяжущими свойствами и способный растворяться в воде. Кубометр отсева весит около 1300 кг, марка прочности колеблется между М400 и М800, примеси не превышают 2 % по массе.

Отсев вводят в цементные смеси, из которых прессуют пористые стеновые блоки, формуют облицовочную плитку, изготавливают цементосодержащие штукатурные смеси. Практикуется применение известковой крошки в качестве кормовой добавки для животных и неорганического удобрения при выращивании сельскохозяйственных культур. Материал используют в зимнее время как антигололедную подсыпку для дорог.

4. Отсев вторичного щебня.

Это продукт, получаемый при утилизации бетонных конструкций после их демонтажа или разрушения. Технология дробления позволяет рационально использовать строительные отходы и одновременно достичь реальной экономии при проведении строительных и дорожных работ. Отсев бетонного щебня с размером гранул 0,1-10 мм используют в качестве наполнителя цементных растворов, подсыпки под тротуарную плитку. С помощью дробленого вторичного сырья оборудуют временные подъездные пути, площадки для автомобилей.

Данные таблицы позволят узнать, сколько стоит куб отсева в Москве и столичном регионе.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: