Вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ)
Статическая вольт-амперная характеристика дуги – показывает зависимость между установившимися значениями тока и напряжения дуги при постоянной ее длине. Электрическая дуга, как элемент цепи тока, обладает ярко выраженной нелинейностью, т. е. между ее током I и напряжением U нет пропорциональной связи. Зависимости U = f (I) при прочих неизменных условиях для таких элементов чаще всего изображаются в виде кривых, называемых вольт-амперными характеристиками (см. рис.).;Если величины U измерены в состояниях устойчивого равновесия разряда при разных токах, то характеристики называются статическими. Статическая характеристика дуги зависит от расстояния между электродами (длины дуги), материала электродов и параметров среды, в которой горит дуга.Построение вольт-амперных характеристик связано с большими трудностями не только из-за сложности измерения длины дуги между плавящимися электродами, но и поддержания неизменными прочих условий.
Статическая ВАХ имеет три области
- Первая область (I) характеризуется резким падением напряжения U на дуге с увеличением тока сварки I. Такая характеристика называется падающей и вызвана тем, что при увеличении тока сварки происходит увеличение площади, а следовательно, и электропроводности столба дуги.
- Во второй области (II) характеристики увеличения тока сварки не вызывают изменения напряжения дуги. Характеристика дуги на этом участке называется жесткой. Такое положение характеристики на этом участке происходит за счет увеличения сечения столба дуги, анодного и катодного пятен пропорционально величине сварочного тока. При этом плотность тока и падение напряжения на протяжении всего участка не зависят от изменения тока и остаются почти постоянными.
- В третьей области (III) с увеличением сварочного тока возрастает напряжение на дуге U. Такая характеристика называется возрастающей. При работе на этой характеристике плотность тока на электроде увеличивается без увеличения катодного пятна, при этом возрастает сопротивление столба дуги и напряжение на дуге увеличивается.
Зависимость напряжения на дуге от тока при быстром его изменении называется динамической вольт-амперной характеристикой
При возрастании тока динамическая характеристика идет выше статической, так как при быстром росте тока сопротивление дуги падает медленнее, чем растет ток.
Для стабильного горения дуги необходимо, чтобы было равенство между напряжениями и токами дуги и источника питания.
Источники питания с падающей и жесткой характеристиками применяют при ручной дуговой сварке, с возрастающей характеристикой – при полуавтоматической сварке, с жесткой и возрастающей – при автоматической сварке под флюсом и для наплавки.
Устойчивое горение сварочной дуги возможно только в том случае, когда источник питания сварочной дуги поддерживает постоянным необходимое напряжение при протекании тока по сварочной цепи.
В представленных на сайте сварочных агрегатах Shindaiwa предусмотрена возможность переключения типа ВАХ – СС (крутопадающая) и CV (жесткая). За счет этого агрегаты могут использоваться для многих видов сварочных работ (DGW500DM DGW400DMK DGW310MC).
Дата публикации: 01 01 1970 г. ✎
Дата последнего изменения: 01 01 1970 г.
Вольт-амперная характеристика — Физическая энциклопедия
ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА — зависимость тока от приложенного к элементу электрич. цепи напряжения или
зависимость падения напряжения на элементе электрич. цепи от протекающего через
него тока. Если сопротивление элемента не зависит от тока, то В—а. х.- прямая
линия, проходящая через начало координат (
В однородных полупроводниках
В—а. х. отклоняется от линейной из-за зависимости подвижности носителей заряда
и их концентрации от электрич. поля. На В—а. х. может возникнуть падающий участок
с отрицательным дифференциальным сопротивлением (В—а. х. N-образного
и S-образного типов, см. Ганна диод, Шнурование тока). В неоднородных
полупроводниках, напр. р-n-переходах, В—а. х. несимметрична, что используется
для выпрямления перемен. тока. В—а. х. разряда в газе зависит от давления и
рода газа, материала катода, величины межэлектродного расстояния, режима горения
(стационарный или импульсный), присутствия магн. поля и т. д. Разл. участки
В—а. х. разряда в большой мере определяются приэлектродными процессами, т.к.
напряжённость электрич. поля в газоразрядной плазме обычно невелика (E5-20
В/см) и не сильно зависит от условий разряда и разрядного тока.
На рис. приведена типичная характеристика тлеющего разряда при низком давлении. При токах10-5-10-4 А (область II) наблюдается переход от таунсендовского разряда (область I) к нормальному тлеющему разряду (область III), характеризующийся падающим участком. В нормальном тлеющем разряде рост тока происходит при пост. напряжении. При этом возрастает часть поверхности катода, покрытая разрядом, так что плотность тока на катоде сохраняется постоянной. Аномальный тлеющий разряд (область IV) занимает всю поверхность катода и имеет возрастающую характеристику. При ещё больших токах вновь наблюдается падающий участок (область V), связанный с переходом тлеющего разряда к дуговому.
Предметный указатель >>
Определение вольт-амперных характеристик с помощью осциллографа
Контрольно-измерительное решение
Осциллограф R&S®RTC1000 содержит встроенный тестер компонентов. Он состоит из генератора сигналов, который подает синусоидальный сигнал частотой 50 Гц или 200 Гц с определенной амплитудой (макс. 9 В) и ограниченным током (макс. 10 мА) на ИУ. В этом режиме в осциллографе используется АЦП для оцифровки сигналов, на которые влияет компонент, и эти сигналы отображаются на осциллографах в виде зависимостей тока от напряжения.
Принцип работы
Принцип работы можно легко проиллюстрировать на примере линейного пассивного компонента. На рисунке 1 показана вольт-амперная характеристика резистора сопротивлением 2,1 кОм, который подключен к тестеру компонентов. Четко видна линейная характеристика компонента. Ток растет линейно по мере увеличения напряжения. Например, ток равен примерно 2 мА при напряжении 4 В. В соответствии с законом Ома значение сопротивления составляет примерно 2 кОм.
Линейную зависимость между током и напряжением с реальным сопротивлением можно проверить с помощью второго резистора. На рисунке 2 показана вольт-амперная характеристика другого компонента, подключенного к тестеру компонентов. Крутизна характеристики означает протекание большего тока при том же напряжении по сравнению с резистором сопротивлением 2,1 кОм. В соответствии с законом Ома сопротивление второго компонента меньше. Ток при 0,9 В равен примерно 8 мА. В результате сопротивление составляет примерно 110 Ом. Тестер компонентов, встроенный в осциллограф R&S®RTC1000, также может отображать характеристики нелинейных пассивных компонентов, таких как конденсаторы. На рисунке 3 показан конденсатор емкостью 0,1 мкФ, подключенный к тестеру компонентов и изначально принимающий входной сигнал частотой 50 Гц. Нелинейная характеристика легко определяется по эллиптической форме итоговой кривой.
Зависимость вольт-амперной характеристики от частоты может быть проиллюстрирована простым изменением частоты входного сигнала на 200 Гц. Реактивное сопротивление конденсатора можно рассчитать по следующей формуле:
Жесткая и падающая вольт-амперная характеристика
У меня дома есть небольшой аппарат для MIG-сварки. Я хочу попробовать использовать его для ручной дуговой сварки, но мне сказали, что у меня ничего не выйдет. Почему? У нас а работе есть несколько других аппаратов. Почему какие-то из них предназначены только для РДС, какие-то — только для MIG, а какие-то — и того, и другого? Я слышал термины «CV» и «CC», но что они означают и насколько важны? И еще — у нас есть механизмы подачи проволоки с переключателем «CV / CC». Значит ли это, что их можно использовать с любым аппаратом?
Это очень хорошие вопросы и я уверен, что их задают себе многие сварщики. Существует два типа сварочных аппаратов с разной конструкцией и принципами управления дугой. Это аппараты с падающей вольт-амперной характеристикой (constant current, CC) и аппараты с жесткой вольт-амперной характеристикой (constant voltage, CV). Также есть универсальные источники питания с дополнительной электрикой и компонентами, которые позволяют им вырабатывать сварочный ток обоих видов в зависимости от выбранного режима.
Помните, что сварочная дуга динамична, ее сила тока (амперы) и напряжение (вольты) постоянно меняются. Источник питания осуществляет мониторинг дуги и каждую миллисекунду вносит корректировки для сохранения ее стабильности. Поэтому термин «жесткая» относителен. Источник питания на падающей ВАХ поддерживает силу тока относительно постоянной при значительных перепадах напряжения, а источники на жесткой ВАХ поддерживают постоянное напряжение при значительных перепадах силы тока. На Рисунке 1 показаны графики сварочного тока аппаратов на жесткой и падающей ВАХ. Обратите внимание, как на графиках сильно меняется одна переменная, в то время как другая остается более-менее постоянной (перепад значений обозначается символом «Δ» (дельта).
|
Рисунок 1: сварочный ток аппаратов на падающей и жесткой ВАХ |
Нужно отметить, что эта статья касается только традиционных моделей сварочных аппаратов. При импульсной сварке источниками с поддержкой технологии управления формой волны сварочного тока вольт-амперную характеристику дуги нельзя отнести ни к жесткой, ни к падающей. Такие источники питания очень быстро корректируют и напряжение, и силу тока (намного быстрее традиционных моделей), что позволяет им обеспечить очень стабильную дугу.
Чтобы понять преимущества и недостатки жесткой и падающей ВАХ, сначала нужно понять, как изменения силы тока и напряжения влияют на ход сварки. Сила тока влияет на производительность расплавления электрода или сварочной проволоки. Чем выше сила тока, тем быстрее плавится электрод (в кг/ч). Чем ниже сила тока, тем меньше производительность расплавления. Напряжение влияет на длину и, как следствие, ширину и объем дуги. При увеличении напряжения длина дуги возрастает (а конус дуги — становится шире), при уменьшении напряжения дуга становится короче (а конус дуги — уже). На Рисунке 2 проиллюстрировано влияние напряжения на дугу.
|
Рисунок 2: влияние напряжения на форму дуги |
То, какой вид тока будет более стабильным и поэтому предпочтительным, зависит от выбранного Вами процесса сварки и степени автоматизации. Процессы ручной дуговой сварки (MMA) и аргонодуговой сварки (GTAW/TIG) относят к полностью ручным видам сварки. Это означает, что сварщик должен самостоятельно контролировать все параметры сварки. Он держит электрододержатель или горелку TIG и собственной рукой контролирует угол наклона и атаки, скорость сварки, длину дуги и скорость подачи электрода в соединение. Для процессов РДС и TIG (т.е. ручной сварки) более предпочтителен ток на падающей ВАХ.
Процессы сварки в защитных газах (MIG) и сварки порошковой проволокой (FCAW) считаются полуавтоматическими. Это означает, что сварщику все еще приходится вручную регулировать угол наклона, угол атаки, скорость сварки и расстояние между контактным наконечником и рабочей поверхностью (CTWD). Однако скорость подачи сварочной проволоки при этом регулируется подающим механизмом. Для полуавтоматических процессов более предпочтителен ток на жесткой ВАХ.
В Таблице 1 перечислены рекомендации по сварочному току для каждого процесса.
|
Таблица 1: рекомендуемые типы сварочного тока для различных процессов |
Чтобы упростить конструкцию и снизить стоимость сварочных аппаратов, их обычно проектируют только для одного или двух процессов сварки. Поэтому бытовые модели для РДС поддерживают только ток на падающей ВАХ. Аппараты для аргонодуговой сварки тоже поддерживают только ток на падающей ВАХ, потому что они также предназначены для ручной сварки. Бытовые модели для MIG и FCAW-сварки, напротив, имеют ток на жесткой ВАХ. Вернемся к первому вопросу — почему аппарат для MIG сварки не подходит для РДС? Аппараты для MIG генерируют ток на жесткой ВАХ, который не пригоден или не рекомендуется для ручной дуговой сварки. Аналогичным образом, Вы не сможете использовать аппарат для РДС для сварки MIG, потому что он генерирует ток на падающей ВАХ. Как уже было сказано выше, также существуют универсальные модели с поддержкой процессов на падающей и жесткой ВАХ. Но они обычно имеют более сложную конструкцию и предназначены для промышленных работ с высокой производительностью, поэтому имеют намного большую стоимость по сравнению с бытовыми моделями. На Рисунке 3 показано несколько примеров аппаратов на падающей и жесткой ВАХ, а также универсальных моделей.
|
Рисунок 3: примеры сварки с источниками питания различного типа |
Вести сварку возможно как на падающей, так и жесткой ВАХ (если соответствующим образом настроить оборудование). Однако при использовании «неподходящего» для соответствующего процесса типа тока дуга будет очень нестабильной. В большинстве случаев это сделает сварку непрактичной.
Разберемся, почему. При ручной сварке (режимы РДС и TIG) Вы контролируете все переменные вручную (именно поэтому эти процессы считаются самыми сложными в освоении). Нужно, чтобы электрод плавился с равномерной скоростью, поэтому его нужно очень равномерно погружать в сварочную ванну. Чтобы расплавление электрода было постоянным, сила сварочного тока также должна быть постоянной (т. е. иметь падающую ВАХ). Напряжение при этом может варьироваться. В режиме ручной сварки очень сложно поддерживать постоянную длину дуги, потому что Вам приходится самостоятельно погружать электрод в соединение. В результате колебаний длины дуги также меняется сварочное напряжение. На падающей ВАХ сила тока является постоянной, контрольной величиной, а напряжение при этом может свободно изменяться.
Если попробовать использовать для ручной дуговой сварки аппарат на жесткой ВАХ, сила тока и производительность расплавления электрода будут слишком сильно варьироваться. По мере перемещения вдоль соединения (при том, что сварщику также нужно будет соблюдать все остальные параметры сварки) электрод будет плавиться то быстрее, то медленнее. Вам придется постоянно менять скорость погружения электрода в соединение, что очень неудобно.
В режимах MIG и FCAW ситуация полностью другая. Хотя сварщику все еще приходится контролировать много параметров вручную, скорость подачи проволоки регулируется автоматически (и имеет строго заданное значение). Теперь Вам нужно обеспечить постоянную длину дуги. Для этого требуется постоянное сварочное напряжение (т. е. жесткая ВАХ). Сила тока при этом может свободно варьироваться в зависимости от скорости подачи проволоки. При увеличении скорости подачи проволоки возрастает сила тока, и наоборот При сварке на жесткой ВАХ напряжение и скорость подачи проволоки являются контрольными значениями, а сила тока может меняться.
Если попробовать вести MIG или FCAW-сварку на падающей ВАХ, напряжение и длина дуги будут слишком сильно варьироваться. При падении напряжения дуга станет слишком короткой и электрод залипнет в основном металле. При увеличении напряжения длина дуги слишком вырастет и тогда произойдет переход дуги с проволоки на токоподводящий мундштук. Постоянные залипания и переходы дуги сделают сварку на падающей ВАХ непрактичной.
Также заметим, что процессы TIG, MIG и FCAW часто автоматизируются. В случае полной автоматизации, все переменные, включая угол наклона, расстояние и скорость, контролируются автоматически. Благодаря этому дуга становится более стабильной. Тем не менее, для TIG в таких случаях все равно используется падающая ВАХ, а для MIG и FCAW — жесткая. Также часто автоматизируется еще один распространенный процесс электродуговой сварки, сварка под флюсом (SAW). Для SAW используется как жесткая, так и падающая ВАХ. Этот выбор зависит от диаметра проволоки, скорости сварки и размера сварочной ванны. Для полуавтоматической сварки под флюсом более предпочтительна жесткая ВАХ.
Последний вопрос касается компактных механизмов подачи проволоки в форме кейса (см. пример на Рисунке 4). Такое оборудование несколько противоречит перечисленным в этой статье правилам. В основном они предназначены для сварки в полевых условиях и обладают тремя особенностями по сравнению с обычными цеховыми подающими механизмами. Во-первых, кассета проволоки у них устанавливается в жесткий пластиковый корпус, который защищает ее от внешнего воздействия. Во-вторых, для питания привода подачи в них служит не контрольный кабель, а измерительный провод от подающего механизма. Поэтому подключение выполняется очень просто — уже имеющимся сварочным кабелем от источника питания (с добавлением газового шланга). В-третьих, они в ОГРАНИЧЕННОЙ степени пригодны для сварки на падающей ВАХ. Они действительно имеют переключатель «CC/CV» для выбора типа сварочного тока.
Когда такие компактные подающие механизмы только появились на рынке, предполагалось, что их будут использовать с уже имеющимися на рынке аппаратами на падающей ВАХ (в основном сварочными агрегатами), что позволит производителям вести сварку MIG и FCAW (т. е. сварочной проволокой). Вместо того, чтобы покупать новый аппарат на жесткой ВАХ, им пришлось бы только купить подающий механизм. Эти механизмы подачи имеют дополнительную электрику, которая замедляет изменения скорости подачи проволоки из-за присущих ВАХ перепадов напряжения и старается сделать дугу более стабильной (заметьте, что на падающей ВАХ скорость подачи проволоки больше не является константой и постоянно меняется для сохранения силы тока на одном уровне).
|
Рисунок 4: компактный механизм подачи проволоки |
В действительности сварка проволокой на падающей ВАХ хорошо подходит для одних задач и не годится для других. При использовании газозащитной порошковой проволоки (FCAW-G) и в процессе MIG со струйным или импульсным струйным переносом металла дуга получается сравнительно стабильной. Но с самозащитной порошковой проволокой (FCAW-S) и в режиме MIG с переносом металла короткими замыканиями дуга очень нестабильна. Хотя для падающей ВАХ характерны сильные перепады напряжения, процессы с высоким напряжением (24В и больше), например FCAW-G и MIG со струйным переносом металла, к ним менее чувствительны. Поэтому дуга остается достаточно стабильной. Процессы с низким напряжением (22В и меньше), например, MIG с переносом металла короткими замыканиями и FCAW-S, наоборот, более чувствительны к его перепадам. Поэтому в их случае дуга очень нестабильна и в большинстве случаев считается неприемлемой. Еще одна особенность проволоки FCAW-S на падающей ВАХ — это повышенное напряжение дуги и, как следствие, большая длина, что делает ее более уязвимой к воздействию атмосферы. Это может привести к возникновению пористости и/или резкому падению ударной вязкости наплавленного металла при низких температурах.
В заключение повторим, что жесткая вольт-амперная характеристика ВСЕГДА более предпочтительна для сварки проволокой. Поэтому при использовании универсальных подающих механизмов с источниками питания с поддержкой жесткой ВАХ, лучше выбрать именно ее, а не падающую. Хотя ток на падающей ВАХ может подойти для сварки общего назначения в режимах FCAW-G и MIG со струйным переносом металла, она не рекомендуется для ответственных работ.
Фотоэлектрические приборы из кристаллического кремния. Методика коррекции по температуре и облученности результатов измерения воль-амперной характеристики – РТС-тендер
ГОСТ 28976-91
(МЭК 891-87)
Группа Е52
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
MКC 27.160
ОКСТУ 3480
Дата введения 1992-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Межотраслевым государственным объединением «КВАНТЭМП»
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 19.04.91 N 530
3. Стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК 891-87 «Фотоэлектрические приборы из кристаллического кремния. Методика коррекции по температуре и облученности результатов измерения вольт-амперной характеристики» и полностью ему соответствует
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Раздел, в котором приведена ссылка | Обозначение соответствующего международного стандарта | Обозначение отечественного нормативно-технического документа, на который дана ссылка |
2 | МЭК 27 (серия стандартов) | Требования указаны в разд.2 настоящего стандарта |
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2004 г.
В настоящем стандарте представлены методики, по которым должна проводиться коррекция по температуре и облученности результатов измерения вольт-амперной характеристики фотоэлектрических приборов, изготовленных из кристаллического кремния.
В настоящем стандарте приведены методики коррекции по температуре и облученности результатов измерения вольт-амперных характеристик фотоэлектрических приборов из кристаллического кремния.
Стандарт включает в себя методики для определения температурных коэффициентов, внутреннего последовательного сопротивления и коэффициента корреляции кривой. Эти методики применимы в диапазоне облученности ±30% уровня, при котором выполнены измерения.
Примечания:
1. Настоящие методики применимы только для приборов с линейной характеристикой преобразования.
2. Фотоэлектрическими приборами называют как одиночные солнечные элементы, так и сборочные узлы и плоские модули.
Для оценки приборов каждого типа используют разные параметры. Температурные коэффициенты модуля или сборочного узла вычисляют по результатам их измерения для одиночного солнечного элемента. Внутреннее последовательное сопротивление и коэффициент корреляции кривой должны измеряться отдельно для модуля и сборочного узла.
3. Термин испытуемый образец используют для обозначения любого из этих приборов.
Измеренная вольт-амперная характеристика должна быть приведена к виду, который она будет иметь при стандартных условиях испытаний или при других выбранных значениях температуры и облученности. Для этой цели должны использоваться следующие формулы:
; (1)
, (2)
где , — координаты точек измеренной характеристики;
, — координаты соответствующих точек скорректированной характеристики;
— измеренное значение тока короткого замыкания испытуемого образца;
— измеренное значение тока короткого замыкания эталонного прибора;
— ток короткого замыкания эталонного прибора при стандартном (или другом заданном) значении облученности;
— измеренное значение температуры испытуемого образца;
— стандартное (или другое заданное) значение температуры;
, — температурные коэффициенты тока и напряжения испытуемого образца при стандартной или другой заданной облученности в представляющем интерес температурном диапазоне;
— внутреннее последовательное сопротивление;
— коэффициент корреляции кривой.
Прим
ечания:
1. В приведенных уравнениях должна использоваться единая система единиц для всех величин.
2. Обозначения физических величин взяты в соответствии с общими рекомендациями (Публикация МЭК 27 «Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике»).
3. Символ рекомендуется как резервный (Публикация МЭК 27).
В настоящем стандарте буква рекомендована как основной символ для обозначения напряжения, поскольку его используют в литературе по фотоэлектричеству и электронике во многих странах мира.
Температурные коэффициенты тока и напряжения зависят от облученности и в меньшей степени от температуры.
Коэффициенты предпочтительнее измерять на имитаторах солнечного излучения, используя не менее двух солнечных элементов того же типа, площади и размеров, из которых изготовлен модуль.
Примечания:
1. Любое несоответствие между измеренными солнечными элементами и теми, из которых изготовлен модуль, может неблагоприятно влиять на точность коррекции вольт-амперной характеристики модуля.
2. Предпочтительнее использовать импульсный имитатор, т.к. он создает меньший добавочный нагрев солнечного элемента во время измерений.
Методика измерений
3.1. Установить на испытуемом солнечном элементе датчик температуры таким образом, чтобы обеспечить измерение температуры с погрешностью не более ±0,5 °С.
3.2. Испытуемый солнечный элемент установить на термостатируемый столик, обеспечив хороший тепловой контакт с поверхностью. Присоединить выводы датчика к управляющему блоку для передачи контрольного сигнала.
3.3. Испытуемый и эталонный солнечные элементы установить возможно ближе таким образом, чтобы их активные поверхности находились в рабочей плоскости имитатора.
Отклонение нормали испытуемого и эталонного солнечных элементов от оси пучка излучения не должно превышать ±5 °С.
3.4. Отрегулировать облученность в рабочей плоскости имитатора таким образом, чтобы ток короткого замыкания эталонного солнечного элемента при температуре (25±5) °С соответствовал его градуировочному значению.
3.5. Измерить ток короткого замыкания и напряжение холостого хода испытуемого солнечного элемента в установившемся тепловом режиме при температуре, близкой к минимальной заданного температурного диапазона.
Примечание. Если измерения проводят при температуре ниже температуры воздуха, то необходимо учесть возможность конденсации влаги на активных поверхностях испытуемого и эталонного элементов. Предупредить конденсацию влаги можно использованием потока сухого азота или помещением солнечных элементов в вакуумную камеру.
3.6. Повысить температуру испытуемого солнечного элемента приблизительно на 10 °С и вновь измерить и .
Повторять эту процедуру, каждый раз увеличивая температуру приблизительно на 10 °С до максимального заданного значения температурного диапазона.
3.7. Повторить операции по пп.3.1-3.6 со всеми испытуемыми солнечными элементами.
3.8. Нанести на график значения и в функции температуры и построить соответствующие зависимости по методу наименьших квадратов.
3.9. По наклону кривых, выражающих зависимости тока и напряжения от температуры, в точках, лежащих посередине температурного диапазона, вычислить значения температурных коэффициентов и для каждого испытуемого элемента.
3.10. Для модуля или сборочных узлов температурные коэффициенты и вычисляют по формулам:
; (3)
; (4)
где — число параллельно соединенных солнечных элементов;
— число последовательно соединенных солнечных элементов.
Внутреннее последовательное сопротивление может быть определено на имитаторе солнечного излучения по следующей методике (см. чертеж).
Определение *_____________
* Соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.
4.1. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого образца при двух значениях облученности (знать точное значение облученности обязательно). Измерения следует проводить при комнатной температуре, причем температура образца в двух измерениях может отличаться не более чем на 2 °С.
4.2. Выбрать точку на верхней кривой при напряжении несколько выше, чем . Измерить разность между током в этой точке и током короткого замыкания .
4.3. Определить точку на нижней кривой, при которой ток равен .
4.4. Измерить разность напряжений точек и .
4.5. Вычислить из
, (5)
где и — токи короткого замыкания.
4.6. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого образца при третьем значении облученности (температура должна быть той же, что и в первых двух случаях). Повторить операции по пп.4.3-4.5, используя третью кривую поочередно с первой и второй для определения и . Вычислить последовательное сопротивление образца , как среднее из трех: , , .
Коэффициент может быть определен на имитаторе солнечного излучения по следующей методике.
5.1. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого образца при облученности в пределах ±30% выбранного уровня и при трех разных температурах (, , ) в интересующем диапазоне по крайней мере 30 °С.
Примечание. Когда измеряют характеристики модуля, необходимо при установке герметизированного модуля в температурно-контролируемой камере с пропускающим окном обеспечить однородность температуры солнечного элемента в пределах ±2 °С предполагаемого уровня.
5.2. Используя принятое значение коэффициента (например 1,25х10 Ом/°С, которое типично для кристаллического кремниевого солнечного элемента), пересчитать характеристику, измеренную при температуре , к температуре , применяя следующие формулы:
; (6)
, (7)
где , — координаты точек характеристики при температуре ;
, — координаты соответствующих точек характеристики при температуре .
5.3. Если характеристика, рассчитанная для температуры , не совпадает с желаемой точностью с характеристикой, измеренной при температуре , то необходимо повторить расчеты по п.5.2 с использованием другого значения коэффициента до тех пор, пока рассчитанная характеристика не совпадет с измеренной.
5.4. Когда значение определено, пересчитывают характеристики и соответственно к температуре . Если пересчитанные и измеренные характеристики не совпадают, то следует повторить пересчет, используя слегка измененное значение коэффициента до тех пор, пока они не будут совпадать.
5.5. Используют среднее значение коэффициента из этих определений.
Электрическое поле вольт-амперная характеристика — Справочник химика 21
Испытание (опрессовка) на герметичность осуществляют воздухом, нагнетаемым в аппарат под давлением 2500 Па. При этом тщательно уплотняют люки, входной, выходной и пылеразгрузочные патрубки заглушают устанавливаемыми на них заглушками, проверяют качество затяжки крепежных деталей на фланцевых соединениях. Корпус считается герметичным, если в течение 1 ч давление в нем понизится не более чем на 200 Па. В случае, если опрессовку корпуса выполнить невозможно, допускается проверка швов на герметичность керосином или фреоновыми течеискателями. Бункеры аппаратов в этом случае проверяют на плотность, заполняя их водой. Корпусы электрофильтров проверяют на плотность дымовыми шашками при поддержании давления в аппарате до 300 Па и на подсос воздуха при пуске в эксплуатацию, который не должен превышать 107о объема очищаемого газа. Этот способ неприменим для электрофильтров, работающих на очистке взрывоопасных или токсичных газов. В этом случае руководствуются требованиями раздела П1 главы СНиП.П —В.5—62 Дополнительные правила изготовления, монтажа и приемки стальных конструкций доменных цехов . Все результаты испытаний актируют. После монтажа оборудования и перед его сдачей заказчику проводят предпусковые монтажные испытания обкатку узлов и механизмов аппаратов очистки газов в течение 24 ч непрерывной работы на холостом ходу (без газа) и проверку их работы. В объем испытаний электрофильтров входят испытание полей на электрическую прочность при подаче высокого напряжения и постепенного подъема его до предельного со снятием вольт-амперных характеристик работы электроагрегатов в начале и конце испытаний, которые заносят в протокол в виде графиков и таблиц проверка работы механизмов встряхивания электродов либо устройств для орошения и промывки их водой, устройств для обогрева и обдувки изоляторов проверка функционирования механизмов удаления пыли или шлама. [c.231]Униполярная корона существует в случаях, когда все коронирующие электроды данной системы электродов находятся под напряжением одного знака. В этом случае вся внешняя зона оказывается заполненной носителями заряда одного знака. Электрическое поле униполярной короны и его особенности для различных систем электродов, а также вольт-амперная характеристика этого вида короны исследованы подробно [Л. 8]. [c.8]
В изотропном теле (твердом, жидком или газообразном), когда приложенная к нему разность потенциалов U создает однородное электрическое поле э = U d (d -расстояние между точками приложения U) и электрический ток, плотность тока J и поле э совпадают по направлению. Зависимость J E ), различная для разных веществ и характерная для каждого данного вещества, называется вольт-амперной характеристикой этого вещества (ВАХ). [c.410]
В [189] измерено энергетическое распределение / (е) свободных электронов в положительном столбе тлеющего разряда в N2, N2 + О2 и СО2 при давлении 2 торр, плотности разрядного тока 4,3 — И мА см и различных временах пребывания газа в зоне разряда (для СО2). Измерены также относительная величина концентрации электронов их средняя энергия е, напряженность продольного электрического поля Е, температура газа Гг и колебательная температура Т (для N2 и N2 + О2), а также степень диссоциации % (для СО2). Для измерения / (е), ж Е использована зондовая техника с двойным электрическим дифференцированием вольт-амперной характеристики [188]. Температуру газа и колебательную температуру определяли по неразрешенной вращательной структуре второй положительной системы полос N2. Величину а определяли методом хроматографического анализа. Погрешности измерений составили 5% для Е, 3% для а, [c.100]
Для практических применений дугового разряда, так же как и тлеющего, наибольшее значение имеет положительный столб, составляющий главную по протяженности часть разряда. При пониженном давлении (миллиметры и десятые миллиметра ртутного столба) положительный столб дуги может не отличаться от столба тлеющего разряда составляющая его плазма также может быть неизотермичной. Однако при увеличивающейся силе и плотности тока возрастает концентрация электронов и вследствие этого появляется возможность ступенчатой ионизации. Поэтому компенсация потерь заряженных частиц в плазме может в этих условиях осуществляться более медленными электронами, иначе при более низкой электронной температуре. Иными словами, для поддержания стационарного состояния плазмы теперь необходимы ускоряющие электроны поля меньшей напряженности, т. е. более низкие градиенты потенциала. Это понижение и ведет к падающей вольт-амперной характеристике дуги (см. рис. 16), т. е. к уменьшению напряжения при увеличении силы тока. С другой стороны, при увеличении силы тока и повышении давления одновременно с понижением температуры электронов происходит повышение температуры газа, что связано с увеличением числа столкновений между электронами и молекулами газа и, следовательно, с все возрастающей отдачей энергии, набираемой электронами в электрическом поле плазмы, [c.47]
Подобный процесс может быть реализован только пp сравнительно малой напряженности поля детектора, когда энергия электронов невелика и электроны доступны для захвата, а значительная часть ионов успевает рекомбинировать, не достигнув электродов (режим неполного сбора зарядов). Начальный (фоновый) ток детектора должен быть относительно высоким, чтобы его уменьшение (сигнал детектора) было достаточно большим и находилось в диапазоне токов, доступных для измерения электрометром. Поэтому наличие примесей в газе-носителе, обладающих сродством к электрону и снижающих фоновый ток детектора, нежелательно. Зависимость сигнала от напряжения диктует необходимость стабильного электрического питания детекторов, работающих на участке / вольт-амперной характеристики. [c.50]
При воздействии на черную пленку небольших напряжений до 30 —50 мв ее вольт-амперная характеристика линейна, т. е. ее сопротивление носит омический характер. При более высоких напряжениях сопротивление пленки уменьшается вплоть до ее прорыва [60, 66 8, 69]. Неомический характер проводимости черной пленки в этш случае не совсем понятен возможно, он связан с ассоциацией заряда внутри пленки, зависящей от электрического поля [60]. [c.108]
Вольт-амперные характеристики пористого ZnO-варистора с различным содержанием В120з измерены на воздухе и в смесях Н2 — воздух в интервале температур от комнатной до 600 °С. Вольт-амперные характеристики оставались неизменными в присутствии Н2, однако спад напряжения отчетливо смещался в область более низких электрических полей в интервале 400—600 °С. Спад напряжения уменьшался с увеличением концентрации Н2 в воздухе. Оптимальное количество В120з для наибольшего снижения напряжения составляло 1,0 мол. %. Таким образом, ZnO-варистор может быть использован как новый тип водородного сенсора. Подтверждена важная роль избытка ионов кислорода на фаницах зерен ZnO-ZnO в формировании барьера Шоттки, так же как и в Н2-сенсорном механизме действия варисторов [255]. [c.279]
Таким образом, увеличение напряженности электрического поля уменьшает число рекомбинированных ионов, обусловливая тем самым нарастание тока на восходящем участке вольт-амперной характеристики [3]. [c.67]
Отсюда следует справедливость приведенного выше утверждения, а также и способа определения напряженности электрического поля у стенки цилиндра R2 по вольт-амперным характеристикам короны в двух цилиндрических конденсаторах с радиусами наружных цилиндров R2 и R. [c.89]
Определенные из вольт-амперных характеристик величины подвижностей можно представить в функции тока, напряженности или времени. Для приближенного определения последнего можно принять подвижность постоянной и равной найденной, а напряженность электрического поля — также постоянной для всего разрядного промежутка, что достаточно близко к действительности в условиях развитой короны. Тогда [c.90]
Н. Атомы О уходят на периферию, а на оси, в области горения электрической дуги, концентрируются атомы Н. Подмешивание к плазме небольшого количества аргона сильно понижает напряженность электрического поля в столбе дуги. Под действием центробежных сил аргон выносится из осевой области, поэтому по мере удаления от катода дуга становится все более пароводяной . По этой причине дальнейшее увеличение (свыше 10 кг/с) расхода аргона на напряжение дуги практически не влияет. Однако понижение напряжения нри наличии аргона говорит о затягивании его сепарации из осевой зоны, что происходит, возможно, из-за действия радиального электрического поля между дугой и стенкой. Из формулы вольт-амперной характеристики видно, что с увеличением конфузорности напряжение на дуге возрастает. Это объясняется газодинамическим обжатием столба дуги потоком пара. Формально это проявляется в увеличении фиктивной длины дуги [c.582]
Основными типами разрядов постоянного тока являются следующие темный, или таунсендовский, тлеющий и дуговой (рис. 1.1). Таунсендовский разряд несамоподдерживающийся, и для его существования кроме приложения электрического поля необходим внешний источник электронов. С увеличением разности потенциалов между электродами происходит переход от темного разряда к тлеющему, разряд становится самоподдерживающимся и характеризуется тем, что разность потенциалов между электродами практически не зависит от величины тока. При достижении более высоких значений силы тока происходит второй переход — вместо тлеющего разряда возникает дуговой. Условия экспериментов, описываемые пересечением кривой нагрузочной характеристики источника питания с кривой вольт-амперной характеристики разряда, определяют конкретный тип разряда. [c.12]
Сравнение расчетной вольт-амперной характеристики воздушной дуги диаметром 5 мм с характеристикой, измеренной в работе [60], приводится на рис. 3. Для фиксированной величины Го расчетная напряженность электрического поля превышает экспериментальную, в то же время расчетная сила тока, как правило, меньше экспериментальной. Из рис. 4, на котором представлены профили температур, видно, что проводящая область в расчетном случае уже чем в эксперименте, поэтому величина сопротивлеиия, а следовательно, и напряженности поля, получаемые в расчете, оказываются завышенными. [c.95]
Расчетные вольт-амперные характеристики дуг самоустанавливающейся длины слабо зависят от числа Рейнольдса, так как шунтирование происходит в сечении, близком к сечению .= 1, и влияние конвективных тепловых потерь невелико. Характеристики подогревателей с межэлектродной вставкой существенно зависят от числа Рейнольдса. Об этом свидетельствуют расчетные зависимости напряженности продольного электрического поля Е, избыточного теплосодержания и избыточной энтальпии на оси Айт от длины разрядного канала подогревателя аргона, вычисленные при значении г = 400а, 7 = 0,5-10 м, С=10 3 кг1сек и представленные на рис. 6. При учете конвективных тепловых потерь величины -Он А/г с увеличением длины капала очень быстро приближаются к некоторому постоянному значению, т. е. при больших х° почти все тепло, выделяющееся при протекании электрического тока, отводится в стенки канала. Учет тепловых потерь приводит к повышению папряженности Е, которое особенно заметно для большой длины межэлектродной вставки. [c.117]
Проблема пространственного заряда на межфазной границе давно привлекает внимание электрохимиков. Еще в 1949 г. В.Г. Левич [203] рассмотрел эту задачу для случая границы электрод/раствор. Он показал [203, 204], что протекание малых токов сдвигает концентрацию электронейтрального раствора электролита вблизи поверхности электрода вместе с этим изменяется толщина диффузной части ДЭС, однако в ней сохраняется больцмановское равновесное распределение концентраций. Авторы [98-100, 102, 103, 205, 206] получили ассимптотические решения задачи, справедливые при плотностях тока, меньших предельного значения. Они пришли к выводу, что всю область изменения концентрации в растворе можно разбить на две части электронейтральную область и область пространственного заряда (ОПЗ) с равновесным распределением концентрации и потенциала. Авторы [101], применив метод малого параметра, проанализировали структуру приэлектродного слоя раствора при протекании предельного тока и нашли, что вследствие уменьшения граничной концентрации электролита толщина ОПЗ заметно больше толщины неполяризованного двойного слоя при нулевом токе, а напряженность электрического поля и скачок потенциала в диффузионном слое не равны бесконечности, как в случае классических теорий, основанных на предположении электронейтральности, В работах [24-29] получены аналитические решения для случая протекания произвольного, в том числе «запредельного» тока. Наиболее последовательное и строгое решение найдено в [25]. Это решение было тщательно сопоставлено с численным решением Рубинштейна и Штильмана [18], а также независимо с численным решением М.Х. Уртенова [116] все три решения дали очень близкие результаты при расчете распределения концентраций и электрического поля в диффузионном слое, а также при расчете вольт-амперной характеристики (ВАХ). Наличие надежного аналитического решения непростой в математическом отношении системы уравнений Нернста-Планка и Пуассона очень важно для формирования теории «запредельного» состояния. Представим коротко решение [25]. [c.316]
Частично качественное согласие эксперимента и расчета было отмечено выше. Теперь перейдем к установлению количественного согласия расчета с экспериментальными характеристиками. Для этого проведем сравнение расчетных и экспериментальных распределений температур по радиусу, энтальпий и напряженности электрического поля вдоль оси канала и, наконец, вольт-амперных характеристик ствола дуги в целом. Для сравнения расчетных распределений температур использованы спектрографически полученные во ВНИИЭТО радиальные распределения температур в стволе открытой аргоновой дуги на расстоянии 5 мм от катода. Раопределерше на Начальном участке дуги в канале вблизи катода практически не должцо отличаться от использованного. [c.134]
Результаты исследований диэлектрических характеристик в основном совпадают с литературными данными [3, 4, 8, 12]. Вольт-амперные характеристики структур А1—AliN—А с пленками толшиной 0,5 мкм в значительной степени нелинейны. При определенном значении электрического поля ( 10 В/см) омическая зависимость исчезает, и ток резко возрастает на 2—2,5 порядка, после чего становится пропорциональным квадрату напряжения. Удельное сопротивление пленок при напряженности электрического поля 10 В/см снижалось с 8-10 в до Ы0 Ом-см с увеличением температуры осаждения от 400 до 600°С (рис. 2, кривая 2), что можно объяснить увеличением проводимости по границам зерен за счет кристаллизации пленок при 7 >500°С (электронографически 550°С). [c.84]
Особенности электрического поля расщепленных проводов несомненно должны приводить к некоторым отличиям деталей процесса короны на этих проводах по сравнению с процессом короны на проводах одиночных. Но, несмотря на существование таких отличий, они не приводят к заметной разнице ряда интегральных характеристик короны на расщепленных и одиночных проводах. Так, при сравнении осциллограмм вольт-амперных и вольт-кулоновых характеристик короны на расщепленных и одиночных проводах не удается по их форме и внещнему виду определить, к какому из этих проводов они относятся. Более того, аналогичными по своему ха-138 [c.138]
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода
Что такое идеальный диод?
Основная задача обычного выпрямительного диода – проводить электрический ток в одном направлении, и не пропускать его в обратном. Следовательно, идеальный диод должен быть очень хорошим проводником с нулевым сопротивлением при прямом подключении напряжения (плюс — к аноду, минус — к катоду), и абсолютным изолятором с бесконечным сопротивлением при обратном.
Вот так это выглядит на графике:
Такая модель диода используется в случаях, когда важна только логическая функция прибора. Например, в цифровой электронике.
ВАХ реального полупроводникового диода
Однако на практике, в силу своей полупроводниковой структуры, настоящий диод обладает рядом недостатков и ограничений по сравнению с идеальным диодом. Это можно увидеть на графике, приведенном ниже.
V
ϒ(гамма) — напряжение порога проводимостиПри прямом включении напряжение на диоде должно достигнуть определенного порогового значения — Vϒ. Это напряжение, при котором PN-переход в полупроводнике открывается достаточно, чтобы диод начал хорошо проводить ток. До того как напряжение между анодом и катодом достигнет этого значения, диод является очень плохим проводником. Vϒ у кремниевых приборов примерно 0.7V, у германиевых – около 0.3V.
I
D_MAX — максимальный ток через диод при прямом включенииПри прямом включении полупроводниковый диод способен выдержать ограниченную силу тока ID_MAX. Когда ток через прибор превышает этот предел, диод перегревается. В результате разрушается кристаллическая структура полупроводника, и прибор становится непригодным. Величина данной силы тока сильно колеблется в зависимости от разных типов диодов и их производителей.
I
OP – обратный ток утечкиПри обратном включении диод не является абсолютным изолятором и имеет конечное сопротивление, хоть и очень высокое. Это служит причиной образования тока утечки или обратного тока IOP. Ток утечки у германиевых приборов достигает до 200 µА, у кремниевых до нескольких десятков nА. Самые последние высококачественные кремниевые диоды с предельно низким обратным током имеют этот показатель около 0.5 nA.
PIV(Peak Inverse Voltage) — Напряжение пробоя
При обратном включении диод способен выдерживать ограниченное напряжение – напряжение пробоя PIV. Если внешняя разность потенциалов превышает это значение, диод резко понижает свое сопротивление и превращается в проводник. Такой эффект нежелательный, так как диод должен быть хорошим проводником только при прямом включении. Величина напряжения пробоя колеблется в зависимости от разных типов диодов и их производителей.
Паразитическая емкость PN-перехода
Даже если на диод подать напряжение значительно выше Vϒ, он не начнет мгновенно проводить ток. Причиной этому является паразитическая емкость PN перехода, на наполнение которой требуется определенное время. Это сказывается на частотных характеристиках прибора.
Приближенные модели диодов
В большинстве случаев, для расчетов в электронных схемах, не используют точную модель диода со всеми его характеристиками. Нелинейность этой функции слишком усложняет задачу. Предпочитают использовать, так называемые, приближенные модели.
Приближенная модель диода «идеальный диод + V
ϒ»Самой простой и часто используемой является приближенная модель первого уровня. Она состоит из идеального диода и, добавленного к нему, напряжения порога проводимости Vϒ.
Приближенная модель диода «идеальный диод + V
ϒ + rD»Иногда используют чуть более сложную и точную приближенную модель второго уровня. В этом случае добавляют к модели первого уровня внутреннее сопротивление диода, преобразовав его функцию из экспоненты в линейную.
Вольт-амперная характеристика диода с PN-переходом
Вольт-амперная или V-I характеристика диода с PN-переходом — это кривая между напряжением на переходе и током цепи. Обычно напряжение снимается по оси x, а ток — по оси y.
На рисунке ниже показана схема для определения ВАХ диода с PN переходом. Характеристики могут быть изучены в трех разделах:
- Нулевое внешнее напряжение
- Прямое смещение
- Обратное смещение
1.Нулевое внешнее напряжение:
Когда внешнее напряжение равно нулю , т. Е. Цепь разомкнута при K, потенциальный барьер на стыке не пропускает ток. Ток цепи в этом случае обозначен точкой O на рисунке.
2. Прямое смещение:
При прямом смещении к диоду с PN-переходом, т. Е. P-типу, подключенному к положительной клемме, и n-типу, подключенному к отрицательной клемме, потенциальный барьер уменьшается. когда потенциальный барьер устраняется при определенном напряжении, в цепи начинает течь ток.Ток увеличивается с увеличением прямого напряжения. Таким образом, возрастающая кривая OB получается с прямым смещением. На фигуре OA ток увеличивается очень медленно, а кривая является нелинейной, потому что внешнее напряжение используется для преодоления потенциального барьера. Когда внешнее напряжение превышает напряжение потенциального барьера, диод с PN-переходом ведет себя как обычный проводник. Поэтому ток начинает очень резко возрастать с увеличением внешнего напряжения (AB) и становится почти линейным.
3. Обратное смещение
При обратном смещении на диод с PN переходом, т. Е. P-тип, подключенный к отрицательной клемме, и n-тип, подключенный к положительной клемме, потенциальный барьер увеличивается на диодном переходе. Ток отсутствует, поскольку сопротивление перехода становится очень высоким. В цепи с обратным смещением протекает очень небольшой ток (мкА). Этот ток возникает из-за неосновных зарядов.
Есть несколько свободных электронов в материале p-типа и несколько дырок в материале n-типа.Эти нежелательные свободные электроны p-типа и дырки n-типа называются неосновными носителями. Для неосновных носителей приложенное обратное смещение проявляется как прямое смещение. Поэтому небольшой ток течет в обратном направлении.
Если обратное напряжение постоянно увеличивается, кинетическая энергия электронов (неосновных носителей заряда) может стать достаточно высокой, чтобы выбивать электроны из атомов полупроводника. На этом этапе происходит пробой перехода, характеризующийся внезапным повышением обратного тока и внезапным падением сопротивления барьерной области, что может навсегда разрушить переход.
Прямой ток через PN-переход возникает из-за большинства носителей, производимых примесью. Но обратный ток возникает из-за неосновных носителей, образующихся из-за разрыва некоторых ковалентных связей при комнатной температуре.
Связанные термины:
Дополнительные примечания по электротехнике:
Вольт-амперная характеристика перехода металл-полупроводник небольшой площади с допущениями теории диффузии
, части I и II [на русском языке], Советское радио, 1950.
С.И. Иванов, Н.А. Пенин, Н.Е. Скворцова, Ю. Соколов, Физические основы работы СВЧ-диодов, Советское радио, 1965.
Дж. Бардин, Белл. Syst. Tech. J., 29 , 469, 1950.
Google ученый
P. G. Banbury, Proc. Phys. Soc., 66B , 833, 1953.
Google ученый
Катлер М., Phys. Ред., 96 , 255, 1954.
Google ученый
J. A. Swenson, J. Appl. Phys., 25 , 314, 1954.
Google ученый
И. Г. Заславская, К. Б. Толпыго, ЖТФ, 25, 1955.
К. Б. Толпыго, ЖТФ, 27 , 884, 1957
Google ученый
Грибников З.С., Толпыго К.Б., ЖТФ, 27 , 625, 1957.
Google ученый
З. С. Грибников, К. Б. Толпыго, FTT, 1 , 113, 1959.
Google ученый
В. И. Стриха, Ю Ли-Шен, УФЖ, 9 , 983, 1964.
Google ученый
В. И.Стриха, сборник: Полупроводниковая техника и микроэлектроника, 1966.
В. И. Стриха, Сборник: Полупроводниковая техника и микроэлектроника, 143, Киев, Наукова думка, 1966.
Google ученый
Пекар С.И., ЖЭТФ, 10 , 1210, 1940.
Google ученый
Д. И. Шека, В. И.Стриха, Сборник: Технология полупроводников и микроэлектроника, 1967.
Г.Е. Пикус, Основы теории полупроводниковых приборов, Наука, 1965.
(PDF) The Volt- Амперные характеристики резистивных газовых сенсоров в мультисенсорной реализации: отличительные особенности
Вольт-амперные характеристики резистивных газовых сенсоров 2039
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аверин И.А., Мошников В.А., Никулин А.А.С. и др., Чувствительный элемент газового датчика со структурированным рельефным рельефом Nano-
, Datch. Систем., 2011. 2. С. 24–27.
2. Пронин И.А. Управляемый синтез газочувствительных пленок диоксида олова, полученных по золь-гель-технологии. Метод
// Молодой Ученый. 5. С. 57–60.
3. Пронин И.А. Анализ концентрации собственных дефектов при проектировании газочувствительных конструкций на основе диоксида олова
// Молодой Ученый. 8. С. 7–8.
4. Аверин И.А., Мошников В.А., Пронин И.А. Влияние типа и концентрации собственных дефектов
на свойства структур диоксида олова // Нано-микросист. Техн.2013. 1. С. 27–29.
5. Пронин И.А., Димитров Д.Ц. и др. Теоретические и экспериментальные исследования паров этанола
Чувствительные свойства переходов, составленных из чистых и модифицированных Fe по золь-гель технологии
Наноструктурированные тонкие пленки ZnO , Датчики Actuat.А: Физика, 2014, т. 206. С. 88–96.
6. Пронин И.А. , Горячева М.В. Принципы структурообразования и моделей синтеза нанокомпозитов SiO2-MexOyNanocomposites
, полученных золь-гель методом // Поверхность. Пальто. Техн.2013. 235. С. 835–840.
7. Аверин И.А., Печерская Р.М., Пронин И.А. Особенности низко самоорганизующихся золей на основе бинарных систем
на основе SiO2-SnO2 // Нано-микросист. Техн., 2011. 11. С. 27–30.
8. Грачева, И.Е., Мошников В.А., Пронин И.А. Анализ материалов на основе диоксида олова в условиях кинетики самоорганизации
и двух типов спинодального разложения // Нанотехника. 2 (9), стр. 46–54.
9. Кононова И.Е., Мошников В.А., Криштаб М.Б., Пронин И.А. Фрактально агрегированные микро- и
наносистемы, синтезированные из золей // Физика стекла. Хим., 2014, т. 40, нет. 2. С. 190–202.
10. Аверин И.А., Карманов А.А.Особенности синтеза и поиска нанокомпозитных пленок, полученных методом золь-гель технологии // Изв. Высш. Учебн. Завед.,
Поволж. Обл., Физ.-мат. Науки.2012. 2. С. 155–163.
11. Пронин И.А., Аверин И.А., Александрова О.А., Мочников В.А. Изменение селективности и газовой чувствительности
резистивных адсорбционных сенсоров с помощью целевого легирования, Датч. Систем., 2013. 3. С. 13–16.
12.Симаков, В. , Ворошилов С.А. Поверхностный перенос ионов в тонкопленочных хеморезисторах // Вестн. Сара-
тов. Гос. Техн. Ун-т, 2006, т. 4, вып. 1. С. 38–40.
13. Симаков В.В., Якушева О.В., Гребенников А.И., Кисин В.В. Вольт-амперные характеристики тонкопленочных газосенсорных структур
на основе диоксида олова // ЖТФ. Phys. Lett., 2005, т. 31, нет. 4,
с. 339–340.
14. Симаков В.В., Якушева О.В., Гребенников А.И., Кисин В.В. Температурное изменение вольт-амперных характеристик тонкопленочных газовых сенсоров
// ЖТФ. Phys. Lett., 2006, т. 32, нет. 1,
с. 48–50.
15. Основы водородной энергетики, Мошников В.А. и
Теруков Е.И., Ред. СПб .: С.-Петербург. Гос. Электротех. Univ. ЛЭТИ, 2011.
16. Сузи Р., Амедури Б. Функциональные фторполимеры для мембран топливных элементов // Прогр. Polym. Наук,
2005, т.30, нет. 6. С. 644–687.
17. Гирке, Т.Д., Манн, Г.Е., и Уилсон, Ф.К., Морфология нафторированных перфторированных мембран
продуктов, по данным широко- и малоугловых рентгеновских исследований, J. Polymer. Наук, 1981, т. 19,
нет. 11. С. 1687–1704.
18. Гурсель С.А., Габлер Л. и Гупта Б. Характеристики фазового превращения танатных пленок бария-стронция Ti-
на анизотропных подложках с эпитаксией (001), Adv. Polym. Наук, 2008, т. 215, стр.157–217.
19. Елисеев Н. Мемристоры и ригели: нанотехнологии для процессоров, электроника: наука, технологии,
Бизнес. 8. С. 84–89.
АВТОМАТИЗАЦИЯ И ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ Vol. 75 № 11 2014
Назначение вольт-амперных характеристик трансформатора тока — Знание
Принципы вольт-амперных характеристик трансформатора тока «Вольт» в настольных характеристиках — это напряжение, а «ампер» — ток. Буквально трактуемая как вольт-амперная характеристика — это соотношение между напряжением и током вторичной обмотки трансформатора тока.Если вы переходите от малого к большему, Отрегулируйте напряжение и проведите каждый ток, соответствующий приложенному напряжению, в системе координат (ордината напряжения, ток по оси абсцисс), и полученная кривая называется вольт-амперной характеристикой.
Поскольку сердечник трансформатора тока имеет характеристику постепенного насыщения, под действием тока короткого замыкания сердечник трансформатора тока имеет тенденцию насыщаться, ток возбуждения резко возрастает, и доля тока возбуждения в первичной обмотке ток увеличивается, в результате чего разница в соотношении постепенно смещается к отрицательному значению и быстро увеличивается.Поскольку рабочий ток реле обычно в несколько раз превышает номинальный ток, трансформатор тока, используемый в качестве релейной защиты, должен обеспечивать надежную работу реле при токе короткого замыкания, который в несколько раз превышает номинальный ток.
Согласно опыту эксплуатации релейной защиты, в реальных условиях эксплуатации погрешность тока трансформатора тока, используемого в устройстве защиты, не должна превышать 10%, а погрешность угла не превышает 7 градусов.Чтобы удовлетворить вышеуказанным требованиям, перед использованием трансформатора тока необходимо построить «кривую погрешности 10% трансформатора тока», чтобы определить, можно ли его ввести в эксплуатацию. В реальной работе часто используется метод вольт-амперной характеристики, чтобы сначала измерить кривую вольт-амперной характеристики трансформатора тока, а затем построить кривую 10% погрешности трансформатора тока; в то же время путем измерения напряжения -амперная характеристика трансформатора тока, вы также можете проверить, не закорочена ли вторичная обмотка между витками.
Вольт-амперные характеристики трансформатора тока можно измерить с помощью универсального тестера характеристик трансформатора ED2000.
Интерпретация вольт-амперных характеристик диода
Вольт-амперная характеристика — это соотношение между напряжением u, приложенным к обоим концам диода, и током, протекающим через диод =, т. Е. I = f (u). 2CP12 (обычный кремний = диод) и 2AP9 (обычный германиевый диод).
(1) положительные характеристики
Первый квадрант кривой вольт-ложной характеристики диода называется прямой характеристикой.В начальной части прямой характеристики, поскольку прямое напряжение мало, внешнего электрического поля недостаточно для преодоления блокирующего эффекта внутреннего электрического поля на большинстве носителей, и прямой ток почти равен нулю. Эта область называется вольт-амперной характеристикой прямого диода
Мертвая зона, соответствующее напряжение называется напряжением мертвой зоны. Напряжение мертвой зоны кремниевой трубки составляет около 0,5 В, а германиевой трубки — около 0.2 В.
Когда прямое напряжение превышает определенное значение, внутреннее электрическое поле значительно ослабевает, прямой ток быстро увеличивается, диодная проводимость, эта область называется положительной направляющей зоной. Диод является положительной направляющей, пока есть небольшое изменение прямого напряжения, прямой ток сильно изменится, прямая характеристическая кривая диода очень крутая, поэтому, когда диод проходит через положительную направляющую, прямое падение давления на трубке не происходит. большой, а изменение прямого падения давления небольшое.Как правило, силиконовая трубка составляет около 0 °. 7 В, а германиевая трубка составляет около 0,3 В. Следовательно, при использовании диода, если приложенное напряжение велико, обычно в цепи подключается сопротивление, ограничивающее ток, чтобы не производить слишком большой ток, чтобы сжечь диод.
(2) обратные характеристики
Третий квадрант характеристической кривой напряжений диодов называется обратной характеристикой. В определенном диапазоне обратного напряжения обратный ток очень мал и не сильно меняется, что называется обратным срезом. — вне региона.Это связано с тем, что обратный ток формируется дрейфующим движением нескольких носителей; при определенной температуре количество мелких частиц в основном не меняется, поэтому обратный ток в основном постоянен, а величина обратного напряжения не имеет никакого отношения с ним, поэтому его обычно называют обратным током насыщения.
(3) Характеристики обратного пробоя
Когда обратное напряжение продолжает увеличиваться до определенного значения, обратный ток в диоде внезапно увеличивается, и мы говорим, что диод имеет обратный пробой.Характеристики этого раздела показаны в разделе D раздела 1.2.6. Возникает обратный пробой. P-n переход имеет большой обратный ток, серьезный, когда он приведет к повреждению pn перехода, поэтому обычный диод должен избегать пробоя, но я должен сделать Трубка стабилитрона в состоянии пробоя, из-за более значительных изменений площади пробоя, в то время как ток и напряжение могут в основном оставаться неизменными, используйте эту функцию, трубка регулятора напряжения может иметь эффект регулирования напряжения.
Вольт ампер Характеристики Вопросы и ответы
Этот набор вопросов и ответов с множественным выбором электронных устройств и схем (MCQ) посвящен «Вольт-амперным характеристикам».
1. Напряжение, эквивалентное температуре (Vt) в P-N переходах, определяется как.
a) T / 1000 вольт
b) T / 300 вольт
c) T / 1600 вольт
d) T / 11600 вольт
Посмотреть ответ
Ответ: d
Объяснение: мы знаем, что PN-переход зависит от температуры, это изменяется с изменением температуры, мера изменения, эквивалентная температуре по напряжению, определяется выражением Vt = T / 11600 вольт.
2. При комнатной температуре какое напряжение будет эквивалентом температуры.
a) 10 мВ
b) 4,576 мВ
c) 26 мВ
d) 98 V
Посмотреть ответ
Ответ: c
Пояснение: Комнатная температура составляет 27 o C = 300 К. Мы знаем, что V t = T / 11600 вольт, подставив значение T, мы получим 300/11600 = 26 мВ.
3. В P-N переходе вызывается положительное напряжение, при котором диод начинает проводить соответственно.
a) Напряжение отключения
b) Напряжение насыщения
c) Напряжение колена
d) Напряжение пробоя
Просмотр ответа
Ответ: c
Пояснение: При определенном критическом напряжении протекает большой обратный ток, и диод считается в области пробоя, в этой области диод будет смещен в прямом направлении и, следовательно, начнет проводить.
4. В вольт-амперной характеристике ток увеличивается с увеличением напряжения _________
a) Экспоненциально
b) Равно
c) Синусоидальный
d) Неравномерно
Просмотр ответа
Ответ: a
Объяснение: Ток в вольт-амперной характеристике увеличивается экспоненциально с увеличением относительно напряжения I (t) = эВ (t).
5. Напряжение отсечки для диода из полупроводника кремния и полупроводника германия составляет ____ вольт.
а) 0,5 и 0,1
б) 0.7 и 0,3
c) 1 и 0,5
d) 0,5 и 1
Посмотреть ответ
Ответ: b
Объяснение: напряжение отключения — это напряжение, только после которого полупроводники проводят, напряжение отключения для кремния составляет 0,7 В в Смысл кремниевого диода будет проводить только при напряжении более 0,7 В и 0,3 для германия.
6. Каковы будут ток и напряжение, если на диод не подается внешнее напряжение?
a) 0
b) 0,7
c) 0,3
d) 1
Просмотреть ответ
Ответ: a
Объяснение: Когда на цепь не подается внешнее напряжение, она действует как разомкнутая цепь и не будет заряжает, следовательно, ток и напряжение будут равны нулю.
7. В характеристиках V-I P-N перехода при прямом смещении, в какой области увеличение тока очень мало.
a) Насыщение
b) Истощение
c) Отсечка
d) Пробой
Просмотр ответа
Ответ: b
Пояснение: В характеристиках VI изменение тока по отношению к напряжению очень меньше в области истощения из-за Большое сопротивление в цепи, поскольку сопротивление уменьшается на определенное значение, ток экспоненциально увеличивается с напряжением.
8. В диоде с прямым смещением при прямом смещении, если ток превышает номинальное значение, диод выйдет из строя.
a) Верно
b) Неверно
Посмотреть ответ
Ответ: a
Объяснение: Если ток в диоде с PN-переходом во время прямого смещения превышает номинальное значение, это приведет к разрушению диода, потому что напряжение прямо пропорционально значительному току напряжение сожжет диод.
9. Когда диод P-N с прямым смещением, ток в цепи контролируется.
a) Внешнее напряжение
b) Емкость
c) Сопротивление
d) Внутреннее напряжение
Просмотр ответа
Ответ: c
Объяснение: Когда PN-переход находится в прямом смещении, это сторона p, подключенная к положительной клемме источника напряжения ток в цепи можно изменять, изменяя сопротивление, ток уменьшается с увеличением сопротивления и наоборот.
10. Диод P-N перехода проводит в каком направлении.
a) Обратное направление
b) Прямое направление
c) И прямое, и обратное направление
d) Ни прямое, ни обратное направление
Просмотр ответа
Ответ: b
Пояснение: диод PN-перехода проводит только в прямом направлении, он не будет проводите в обратном направлении, поэтому был введен только стабилитрон, поскольку он проводит как в прямом, так и в обратном направлении.
Sanfoundry Global Education & Learning Series — Электронные устройства и схемы.
Чтобы практиковаться во всех областях электронных устройств и схем, представляет собой полный набор из 1000+ вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов .
Примите участие в конкурсе сертификации Sanfoundry, чтобы получить бесплатную Почетную грамоту. Присоединяйтесь к нашим социальным сетям ниже и будьте в курсе последних конкурсов, видео, стажировок и вакансий!
Диод Тема: свойства диода и вольт-амперные характеристики
Предисловие
Диод — простейший биполярный полупроводниковый элемент.Первоначально мы понимали его только по его однофазной проводимости. Настоящий диод имеет очень широкий спектр применения.
Конечно, чтобы использовать его правильно, нужно изучить множество вопросов.
Диод включен и выключен
1. Диод — нелинейный элемент. Анализируя его роль в схеме, самое главное — выяснить, проводит ли диод.
2. Когда между анодом и катодом подается напряжение выше 0,7 В, он включается, в противном случае он не включается.(Конечно, в некоторых местах указано 0,6 В)
Для диодов в любой цепи:
а. Если диод не загорается — это обрыв цепи, и его можно стереть прямо в цепи.
г. Если диод включен, то он эквивалент батареи 0,7В, не более того. Как показано ниже:
Вольт-амперная характеристика диода
Зная, что батарея, эквивалентная 0,7 В при включенном диоде, может решить большинство проблем, но также необходимо знать, как выглядит фактическая вольт-амперная характеристика диода.
Рисунок a 1. Фактическая вольт-амперная характеристика диода;
2. Фактический диод начинает проводить при 0,5 В, и напряжение на диоде будет увеличиваться с увеличением тока, но это изменение происходит медленно.
Рисунок b 1. В большинстве случаев мы можем рассматривать это как b-диаграмму.
2. Считается, что диод выше 0,7В проводит внезапно (в книгах тоже 0,6В), вне зависимости от тока напряжение на клеммах не меняется.