Strujno-naponske karakteristike poluvodiča
Strujno-naponska karakteristika (VAC) — ovisnost struje koja teče kroz otpor o naponu na tom otporu, izražena grafički. I—V karakteristike mogu biti linearne i nelinearne, a ovisno o ovom otporu i sklopovi koji sadrže te otpore dijele se na linearne i nelinearne.
Dakle, volt-amperska karakteristika je ovisnost električnog napona o jakosti struje u električnom krugu ili njegovim pojedinim elementima (reostat, kondenzator itd.). Naponsko-strujna karakteristika linearnih elemenata električnog kruga je ravna linija.
S povećanjem napona koji se primjenjuje na poluvodič, vrijednost struje u njemu raste mnogo brže od napona (slika 1), tj. postoji nelinearna veza između struje i napona. Ako, kada se napon U promijeni u obrnuto (-U), promjena struje u poluvodiču ima isti karakter, ali u suprotnom smjeru, tada takav poluvodič ima simetričnu strujno-naponsku karakteristiku.
V poluvodički ispravljači izbor poluvodiča s različitim vrstama električne vodljivosti (n-tip i p-tip) asimetrična volt-amperska karakteristika (slika 2).
Kao rezultat toga, s jednim poluvalom izmjeničnog napona, poluvodički ispravljač će proći struju. To je struja prema naprijed Ipr koja brzo raste kako raste prvi poluval izmjeničnog napona.
Kada je izložen drugom poluvalu napona, sustav dvaju poluvodiča (u ravnom ispravljaču) ne prolazi struju u suprotnom smjeru Iobr. Kroz pn spoj teče vrlo mala količina struje Irev zbog prisutnosti manjinskih nositelja u poluvodičima (elektroni u poluvodiču p-tipa i rupe u poluvodiču n-tipa). Razlog za to je veliki otpor sloja spoja (pn spoj) koji se javlja između poluvodiča p-tipa i poluvodiča n-tipa.
Kako se drugi poluval izmjeničnog napona dalje povećava, povratna struja Iobr će početi polako rasti i može dosegnuti vrijednosti gdje se sloj barijere (pn spoj) raspada.
Riža. 1. Strujno-naponska karakteristika poluvodiča
Riža. 2. Asimetrična volt-amperska karakteristika poluvodičkog ispravljača (ravna dioda)
Što je veći omjer istosmjerne struje prema povratnoj struji (mjereno pri istim vrijednostima napona), to su bolja svojstva ispravljača. To se izračunava iz vrijednosti koeficijenta korekcije, koji je omjer struje prema naprijed I'pr prema natrag I'obr pri istoj vrijednosti napona:
