ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3

ΕΦΑΡΜΟΓΕ ΚΤΚΛΧΜΑΣΧΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟΤ

Σην θεθάιαην απηό, ζα εμεηαζηεί ε δίνδνο ζαλ θπθισκαηηθό ζηνηρείν θαη νη εθαξκνγέο ηεο ζε

αλαινγηθά θαη ςεθηαθά θπθιώκαηα.

3.1. Μονηέλα διόδυν

Ζ γξακκηθή πξνζέγγηζε ηεο ραξαθηεξηζηηθήο ηεο δηόδνπ, δίλεηαη ζην ζρήκα 3.1. Ζ πξνζέγγηζε απηή

ηζρύεη γηα κηθξά ζήκαηα. Παξαηεξνύκε ην ζεκείν ζιάζεσο Vγ ηεο ραξαθηεξηζηηθήο ηεο δηόδνπ. Γηα ην

ππξίηην ε ηάζε απηή είλαη 0,6 κε 0,7 V. Γηα ην γεξκάλην είλαη αξθεηά κηθξόηεξε - ηεο ηάμεσο ησλ 0,1

κε 0,2 V. Ζ θιίζε ηεο πξνζεγγηζηηθήο ραξαθηεξηζηηθήο δίλεη ην κέηξν ηεο αγσγηκόηεηαο (ή ηεο

αληίζηαζεο) ηεο δηόδνπ γηα ηελ αγώγηκε θαη κε αγώγηκε πεξηνρή.

Γηα ηελ εύξεζε ηεο δπλακηθήο αγσγηκόηεηαο (ή αληίζηαζεο) ζε θάζε ζεκείν ηεο πξαγκαηηθήο

ραξαθηεξηζηηθήο ηνπ ζρ. 2.7, αξθεί λα δηαθνξίζνπκε ηε ζρέζε (2.1).

Έρνπκε ηόηε γηα ηελ αγσγηκόηεηα :

g dI/dV = Ioexp(V/nVT)/nVT (3.1)

Δπεηδή Η >> Io θαη ε εηδηθή αληίζηαζε r είλαη r =1/g , έρνπκε ηειηθά γηα ηε δπλακηθή αληίζηαζε :

r VT /Ι (3.2)

Ζ ραξαθηεξηζηηθή ηνπ (ζρ.2.7) θαη ε γξακκηθή πξνζέγγηζή ηεο ηζρύεη γηα ηηο πξαγκαηηθέο δηόδνπο. Οη

ηδαληθέο δίνδνη έρνπλ Vγ = 0, Rf =0 θαη Rr = - δειαδή κεδεληθή ηάζε αγσγήο, κεδεληθή αληίζηαζε

νξζήο θνξάο θαη αληίζηαζε αλάδξνκεο θνξάο άπεηξε. Ζ ραξαθηεξηζηηθή κηαο ηέηνηαο δηόδνπ θαίλεηαη

ζην (ζρ. 3.2). Τν κνληέιν κηαο δηόδνπ (ζρ.3.3) γηα ηελ νξζή πόισζε δίλεηαη από κηα κηθξή πεγή

ζπλερνύο ηάζεσο ίζεο κε Vγ αθνινπζνύκελεο από κηα αληίζηαζε Rf κηθξήο ηηκήο (ζρ.3.4), ελώ γηα ηελ

αλάζηξνθε πόισζε ε δίνδνο κνληεινπνηείηαη ζα κηα αληίζηαζε Rr κεγάιεο ηηκήο (ζρ. 3.5).

σήμα 3.1 σήμα 3.2

σήμα 3.3 σήμα 3.4 σήμα 3.5

3.2. Η έννοια ηηρ εςθείαρ θοπηίος

Μία πνιύ ρξήζηκε έλλνηα γηα ηε ζρεδίαζε ειεθηξνληθώλ θπθισκάησλ είλαη ε επζεία θνξηίνπ. Ζ ηνκή

ηεο επζείαο απηήο κε ηηο ραξαθηεξηζηηθέο ηνπ θπθισκαηηθνύ ζηνηρείνπ (δίνδνη, ηξαλδίζηνξ, θηι.) δίλεη

ην ραξαθηεξηζηηθό ζεκείν ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ θπθιώκαηνο.

σήμα 3.6.

Τν θπθισκαηηθό ζηνηρείν ηνπ ζρήκαηνο 3.6 έρεη ηάζε uo ζηα άθξα ηνπ θαη δηαξξέεηαη από ξεύκα

εληάζεσο Η. Ζ ηξνθνδόηεζε γίλεηαη κέζσ ηεο πεγήο ηξνθνδνζίαο Vcc , ελώ RL είλαη ε αληίζηαζε

θνξηίνπ ζηελ έμνδν ηνπ θπθιώκαηνο. Με εθαξκνγή ηνπ λόκνπ ηάζεσο ηνπ Kirchhoff ζην θύθισκα

εμόδνπ πξνθύπηεη ε επζεία θνξηίνπ :

uo = Vcc - I RL (3.3)

Ζ ηνκή ηεο επζείαο θνξηίνπ κε ηνλ άμνλα ηεο ηάζεο δίλεηαη (γηα Η=0) από ηε ζρέζε uo = Vcc , ελώ ε

ηνκή ηεο κε ηνλ άμνλα ηνπ ξεύκαηνο δίλεηαη (γηα uo = 0) από ηε ζρέζε I = Vcc/ RL. Ζ θιίζε ηεο επζείαο

είλαη -1/ RL.

3.3. Η δίοδορ ζηο κύκλυμα. Υαπακηηπιζηικέρ μεηαθοπάρ.

Σην (ζρ.3.7) δίλεηαη ην θπθισκαηηθό δηάγξακκα κηαο δηόδνπ.

σήμα 3.7.

Ζ εμίζσζε u = Vi - iD RL απνηειεί ηελ επζεία θνξηίνπ (ζρ.3.8). Ζ ηνκή απηήο ηεο επζείαο κε ηε

ζηαηηθή ραξαθηεξηζηηθή ηεο δηόδνπ (όπσο απηή νξίζηεθε ζηελ παξάγξαθν 2.3) δίλεη ην

ραξαθηεξηζηηθό ζεκείν ιεηηνπξγίαο Q ηεο δηόδνπ (ζρ.3.8).

i

Vi

Vi

iD

iDRDUQ

U

Q

Σηαηηθή

Χαραθηερηζηηθή

σήμα 3.8.

Δάλ ζην θύθισκα ηνπ ζρ.3.7 ε Vi δηαηεξεζεί ζηαζεξή θαη κεηαβιεζεί ε RL, ηόηε αιιάδεη θαη ε επζεία

θνξηίνπ σο εμήο : κε ζηαζεξό ην ζεκείν (Vi ,0) ζηξέθεηαη γύξσ από απηό κε θιίζε ίζε κε -1/ RL

νπνηνδήπνηε RL ππάξμεη ζην θύθισκα. Δάλ, ηώξα, ην RL κείλεη ζηαζεξό θαη κεηαβιεζεί κόλν ε Vi ,

ηόηε ε επζεία θνξηίνπ κεηαθηλείηαη παξάιιεια πξνο ηελ αξρηθή ηεο ζέζε, κεηαθηλώληαο θαη ηα

αληίζηνηρα ζεκεία ιεηηνπξγίαο Q1, Q2 (βι. ζρ.3.9). Ζ κεηαβνιή i = f(uQ) δε δίλεη ζεκαληηθή

πιεξνθνξία γηα ηηο θπθισκαηηθέο παξακέηξνπο θαη κεηαβιεηέο. Δάλ, όκσο, ζπλδέζνπκε ηα ζεκεία (Vi

, iQ1), (Vi, iQ2) θηι. , έρνπκε ηε δπλακηθή ραξαθηεξηζηηθή πνπ δίλεη ηε κεηαβνιή ηνπ ξεύκαηνο κε ηελ

ηάζε εηζόδνπ. Σπκπεξαζκαηηθά έρνπκε ηα εμήο :

- Ζ δπλακηθή ραξαθηεξηζηηθή είλαη ηεο αθόινπζεο κνξθήο

i = f1(Vi) (3.4)

θαη εηθνλίδεηαη ζην ζρ.3.9.

- Ζ ραξαθηεξηζηηθή κεηαθνξάο ηνπ θπθιώκαηνο είλαη ε ζρέζε πνπ πεξηγξάθεη ηελ ηάζε εμόδνπ

ζπλαξηήζεη ηεο ηάζεο εηζόδνπ, είλαη δε ηεο αθόινπζεο κνξθήο

uo = f2(Vi) (3.5)

Δπεηδή ε ηάζε εμόδνπ είλαη uo = i RL , ε ραξαθηεξηζηηθή κεηαθνξάο ζα είλαη κηα θακπύιε πνπ ζα

κνηάδεη κε ηε δπλακηθή ραξαθηεξηζηηθή (3.4).

i

Vi

iQ1 Δ1

U

Q1

Δσλακηθή Χαραθηερηζηηθή

Σ.Χ.

Q2

iQ2

ViVi

Δ2

Σχήμα 3.9

Σην ζρ.3.10 δίλεηαη ε γξαθηθή ιύζε γηα ηελ έμνδν ελόο θπθιώκαηνο δηόδνπ ηνπ ζρ.3.7, κε είζνδν κηα

ηξηγσληθή (πξηνλσηή) ηάζε. Σηελ πξάμε ε θακπύιε κεηαθνξάο ηνπ ζρ.3.10 (β) πξνζεγγίδεηαη κε κηα

επζεία γξακκή.

(α)

(β)ui

ui

uo uo

t

t

α

β γδ

εδ

ε

ζη θ

ικ

α'β'

γ'

δ'

ε'

δ' θ'

ι'

κ'

(γ)

Κακπύιε

κεηαθοράς

σήμα 3.10 :Γξαθηθή ιύζε ηεο εμόδνπ uo (ζρ.3.10 (γ)) ηνπ θπθιώκαηνο ηνπ ζρ.3.7 γηα ηελ είζνδν ηνπ

ζρ.3.10 (α).

3.4. Κςκλώμαηα Φαλλιδιζηών - Πεπιοπιζηών

Γηα ηελ αλάιπζε ελόο θπθιώκαηνο κε δηόδνπο ρξεηάδεηαη λα βξεζνύλ νη πεξηνρέο ιεηηνπξγίαο ησλ

δηόδσλ ηνπ θπθιώκαηνο. Απηό ζεκαίλεη όηη πξέπεη λα βξεζνύλ νη πεξηνρέο ηάζεο εηζόδνπ ή εμόδνπ

όπνπ νη δίνδνη είλαη ζε ιεηηνπξγία (on) ή ζε απνθνπή (off). Μεηά αληηθαζίζηαληαη κε ηα αληίζηνηρα

κνληέια ηνπο, όπσο απηά πεξηγξάθεθαλ ζηελ παξάγξαθν 3.1. Καηόπηλ, ην γξακκηθνπνηεκέλν πιένλ

θύθισκα επηιύεηαη κε εθαξκνγή ησλ θαλόλσλ Kirchhoff. Ζ ηάζε εμόδνπ εθθξάδεηαη ζπλαξηήζεη ηεο

ηάζεο εηζόδνπ, εμάγεηαη ε ζπλάξηεζε κεηαθνξάο θαη ην θύθισκα επηιύεηαη πιήξσο. Παξαθάησ

δίλνληαη κεξηθά παξαδείγκαηα επίιπζεο θπθισκάησλ πεξηνξηζκνύ θαη ςαιιηδηζκνύ ηάζεσλ.

Παπάδειγμα 1ο. Να βξεζεί γξαθηθά ε έμνδνο ηνπ θπθιώκαηνο ηνπ ζρ.3.11 γηα ηελ εκηηνληθή είζνδν

ηνπ ζρ.3.12. Ζ δίνδνο D δελ είλαη ηδαληθή (Vγ 0, Rf0, Rr =).

σήμα 3.11.

Λύζη. Γηα Vi< VR+Vγ ε δίνδνο D είλαη ζε απνθνπή, νπόηε uo = ui. Γηα Vi VR + Vγ ε δίνδνο είλαη ζε

ιεηηνπξγία, νπόηε ε έμνδνο δίλεηαη από ηε ζρέζε (3.7).

uo = VR + ( ui - VR) Rf / (R+ Rf) (3.7)

Γηα απινύζηεπζε ηεο παξαπάλσ ζρέζεο δε ιήθζεθε ππόςε ε ηάζε Vγ . Δπίζεο ππνζέζακε όηη Rr =.

Με ηε βνήζεηα ηνπ παξαπάλσ πίλαθα θαη ηεο ζρέζεο (3.7) θαηαζθεπάδνπκε ηε ραξαθηεξηζηηθή

κεηαθνξάο (ζρ.3.12 (β)) θαη ηελ ηάζε εμόδνπ (ζρ.3.12 (γ)) γηα εκηηνληθή είζνδν.

σήμα 3.12 (α), (β), (γ) : Σπλάξηεζε κεηαθνξάο (β) θαη θπκαηνκνξθέο εηζόδνπ (α) θαη εμόδνπ (β) ηνπ

θπθιώκαηνο ηνπ ζρ.3.11.

Παπάδειγμα 2ο. Να βξεζεί γξαθηθά ε έμνδνο ηνπ θπθιώκαηνο ηνπ ζρ.3.13 γηα ηελ εκηηνληθή είζνδν

ηνπ ζρ.3.14 (α).

σήμα 3.13 : Κύθισκα ςαιιηδηζηή.

Λύζη. Τν θύθισκα απηό είλαη ζπκπιεξσκαηηθό απηνύ ηνπ ζρ.3.11. Έηζη κε αλάινγεο ζθέςεηο έρνπκε

:

Γηα ui >VR -Vγ ε δίνδνο είλαη ζε απνθνπή θαη uo = ui. Γηα ui VR -Vγ ε δίνδνο άγεη θαη

uo= VR - (VR - ui) Rf / (R+ Rf) (3.8)

Καη εδώ γηα απινύζηεπζε έρεη παξαιεθζεί ε Vγ. Ζ αληίζηαζε R είλαη αξθεηά κεγαιύηεξε ηεο Rf θαη

αξθεηά κηθξόηεξε ηεο Rr. Έηζη, ζπλήζσο : R = K Rf θαη Rr = KR. Άξα :

R = ( Rf Rr) ½

ή Κ = (Rr / Rf) ½

(3.9)

Uo

t

σήμα 3.14α, β και γ.

Τν θύθισκα ηνπ ζρ.3.13 κεηαδίδεη ζηελ έμνδν κόλν ην ηκήκα ηεο θπκαηνκνξθήο πνπ είλαη

κεγαιύηεξν απόVR-Vγ .

Παπάδειγμα 3ο. Σηα ζρήκαηα 3.15α, β, γ θαη δ δίλνληαη ηέζζεξα θπθιώκαηα ςαιιηδηζηώλ κε ηηο

θπκαηνκνξθέο εμόδνπ γηα εκηηνληθέο εηζόδνπο. Δδώ ππνηίζεηαη όηη νη δίνδνη είλαη ηδαληθέο.

σήμα 3.15 : Κπθιώκαηα ςαιηδηζηώλ κε δηόδνπο. (α, β, γ θαη δ)

Παπάδειγμα 4ο. Να ζρεδηαζζεί ε θακπύιε κεηαθνξάο ηνπ θπθιώκαηνο ηνπ ζρ.3.16α γηα εκηηνληθή

είζνδν (νη δίνδνη ζεσξνύληαη ηδαληθέο )

σήμα 3.16α σήμα 3.16β

Είζοδορ ui Έξοδορ uo Καηάζηαζη διόδος

ui VR1 uo = VR1 D1 on, D2 off

VR1 ui VR2 uo = ui D1 off, D2 off

VR2 ui uo = VR2 D1 off, D2 on

Ο πίλαθαο απηόο νδεγεί ζηε ράξαμε ηεο ραξαθηεξηζηηθήο κεηαθνξάο (άλσ αξηζηεξά), όπνπ

παξαηεξνύκε όηη γηα εκηηνληθή είζνδν έρνπκε έμνδν κία πεξίπνπ ηεηξαγσληθή θπκαηνκνξθή όπσο

απηή ηνπ ζρ.3.16 (άλσ δεμηά).

3.5. Εθαπμογέρ διόδυν Zener

Σηελ παξάγξαθν 2.4 εμεγήζεθε ε ζπκπεξηθνξά ησλ δηόδσλ δηαζπάζεσο (Zener). Ζ ζπκπεξηθνξά απηή

ζπλνςίδεηαη ζην γεγνλόο όηη θαηά ηελ νξζή θνξά νη δίνδνη αθνινπζνύλ ηελ γλσζηή ραξαθηεξηζηηθή

(ζρέζε (2.1), ζρήκα 2.7), ελώ γηα κηα νξηζκέλε ηάζε αλάζηξνθεο πόισζεο, πνπ είλαη δπλαηό λα

πξνθαζνξηζηεί θαηαζθεπαζηηθά, δηαζπώληαη. Τόηε, ζηα άθξα ηνπο δηαηεξείηαη ζηαζεξή ε ηάζε γηα

επξείεο πεξηνρέο ηηκώλ ηνπ ξεύκαηνο. Ζ ηδηόηεηα απηή θαζηζηά ρξήζηκεο ηηο δηόδνπο Zener ζαλ

θπθισκαηηθά ζηνηρεία ζηαζεξνπνηεηώλ ηάζεο. Αθνινύζσο, δίλνληαη δπν παξαδείγκαηα ςαιηδηζηνύ θαη

ζηαζεξνπνηεηή ηάζεο Zener.

Παπάδειγμα 1ο. Να κειεηεζεί ην θύθισκα ηνπ ζρ.3.17.

σήμα 3.17α. σήμα 3.17β.

Λύζη : Οη δίνδνη Zener έρνπλ νλνκαζηηθή ηάζε δηάζπαζεο VZ1, VZ2, ελώ νη ηάζεηο αγσγήο είλαη Vγ1

θαη Vγ2 - ζηηο πεξηζζόηεξεο πεξηπηώζεηο παξαιείπνληαη σο ακειεηέεο (πεξίπνπ 0,6 V). Γηα ηνλ πίλαθα

ιεηηνπξγίαο έρνπκε ηηο παξαθάησ πεξηνρέο :

Είζοδορ ui Έξοδορ uo Καηάζηαζη διόδυν

ui VZ2 + Vγ1 uo = VZ2 + Vγ1 Ε1 on, Ε2 ζε δηάζπαζε

VZ2 + Vγ1 < ui < VZ1 + Vγ2 uo = ui Ε1, Ε2 off

VZ1 + Vγ2 ui uo = VZ1 + Vγ2 Ε2 on, Ε1 ζε δηάζπαζε

Υπνηίζεηαη όηη : Rr = .

Από ηνλ παξαπάλσ πίλαθα εύθνια ζρεδηάδεηαη ε ραξαθηεξηζηηθή κεηαθνξάο , θαζώο θαη ε έμνδνο γηα

νπνηαδήπνηε είζνδν (ζρ.3.17β).

Παπάδειγμα 2ο. Να κειεηεζεί ην θύθισκα ζηαζεξνπνηεηνύ ηάζεο κε δίνδν Zener (ζρ.3.18α). Να

ραξαρζεί ε επζεία θνξηίνπ θαη λα βξεζεί ην ζεκείν ιεηηνπξγίαο Q( V2, I2 ).

(α) (β)

V

I

V’zV’

IZ

V’/R’

(γ) (δ)

σήμα 3.18α - δ.

Λύζη : Τν θπθισκαηηθό ζηνηρείν ηεο δηόδνπ Zener V2 , κπνξνύκε λα ην θαληαζηνύκε όπσο ζην

ζρ.3.18β. Δθαξκόδνληαο ην ζεώξεκα Thevenin ζηα ζεκεία ΑΑ΄ θαη αξηζηεξά ζην ζρ.3.18α,

θαηαιήγνπκε ζην θύθισκα ηνπ ζρήκαηνο 3.18γ. Με βάζε απηήλ ηελ αλάιπζε θαη ην θύθισκα ηνπ

ζρ.3.18γ, ραξάζζνπκε ηελ επζεία θνξηίνπ, ε νπνία πεξλάεη από ηα ζεκεία (0,V΄/R΄) θαη (V΄,0), ε δε

ηνκή ηεο κε ηε ραξαθηεξηζηηθή ηεο Zener δίλεη ην ζεκείν ιεηηνπξγίαο Q(V2, I2), όπσο θαίλνληαη ζην

ζρ.3.18δ.

3.6. Ανοπθυηικέρ διαηάξειρ

3.6.1. Ημιανοπθυηήρ

Ζ δίνδνο παξεκβαιιόκελε ζην δεπηεξεύνλ θύθισκα ελόο κεηαζρεκαηηζηή, πξαγκαηνπνηεί αλόξζσζε.

Πξάγκαηη, ε δίνδνο ηνπ ζρ.3.19α αθήλεη λα πεξάζεη κόλν ε ζεηηθή εκηπεξίνδνο ηεο ηάζεο ηνπ

δεπηεξεύνληνο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή, ελώ απνθόπηεη ηελ αξλεηηθή εκηπεξίνδνο, ζρ.3.19β, γ.

(α) ( β ) (γ)

σήμα 3.19 α – γ

Έηζη εάλ ε είζνδνο ζην δεπηεξεύνλ είλαη Vm sina γηα 0 < a < π , ην ξεύκα πνπ δηέξρεηαη από ηε δίνδν

είλαη

I = Im sina για 0 < a <π

I = 0 για π < a < 2π όπος

Im = Vm / ( Rf +RL) (3.10)

Δπεηδή εθκεηαιιεπόκαζηε ην κηζό κόλν κέξνο ηεο θπκαηνκνξθήο, ην θύθισκα ηνπ ζρ.3.18α ιέγεηαη

εκηαλνξζσηήο θαη ε ιεηηνπξγία ηνπ εκηαλόξζσζε.

Από ηνλ νξηζκό ηεο κέζεο ηηκήο κπνξνύκε λα βξνύκε ην Idc γηα ηελ θπκαηνκνξθή ηνπ ζρ. 3.18γ ήηνη :

Idc = 1/ 2π ο

2π Ι da = 1/ 2π

ο

2π Ιmsina da =Ιm / π (3.11)

Έηζη έρνπκε :

Vdc = Idc RL = Ιm RL / π (3.12)

Ζ ζρέζε (3.12) δίλεη ηε κέζε ηηκή ηεο ηάζεο ζην θνξηίν RL .

3.6.2. Σάζη διόδος

σήμα 3.20.

Σην ζρήκα 3.20 θαίλεηαη ε θπκαηνκνξθή ηεο ηάζεο πνπ εθαξκόδεηαη ζηα άθξα κηαο δηόδνπ θαηά ηε

ρξνληθή δηάξθεηα κηαο πιήξνπο πεξηόδνπ. Έηζη, γηα ηελ πξώηε εκηπεξίνδν ε ηάζε είλαη ΗmRf sina (κηθξή

ηηκή), ελώ θαηά ηε δεύηεξε εκηπεξίνδν - θαηά ηελ νπνία ε δίνδνο δελ άγεη - είλαη Vm sina. Ζ κέζε ηηκή

ηεο ηάζεο ζηα άθξα ηεο δηόδνπ θαηά ηελ πιήξε πεξίνδν είλαη :

V΄dc = 1/2π 0

π Ιm Rf sina da +

0

2π Vm sina da = 1/π (ΙmRf -Vm) = 1/π ΙmRf -Ιm(Rf + RL) .

Τειηθώο

V΄dc = - (Ιm RL) /π (3.13)

Παξαηεξνύκε όηη ην άζξνηζκα ησλ κέζσλ ηηκώλ ηεο ηάζεο ζην θνξηίν θαη ζηε δίνδν είλαη κεδεληθό -

αλακελόκελν αθνύ ε κέζε ηηκή ηεο ηάζεο ζην δεπηεξεύνλ είλαη κεδεληθή.

3.6.3. Ενεπγόρ ηιμή εναλλαζζόμενηρ ηάζηρ

Ζ ελεξγόο ηηκή ηεο θπκαηνκνξθήο ηνπ ξεύκαηνο δίλεηαη εμ νξηζκνύ από ηε ζρέζε (3.14).

Ιrms = ( 1/2π 0

2π Ι2

da)1/2

= ( 1/2π 0

2π Ιm

2 sin

2a da )

1/2 = Ιm/2 (3.14)

(Γηα ηελ ηάζε θαη ην ξεύκα εηζόδνπ ζην δεπηεξεύνλ ηνπ κεηαζρεκαηηζηή νη αληίζηνηρεο ηηκέο είλαη

Vm/21/2

θαη Ηm/21/2

).

3.6.4. Εθαπμογή ηος θευπήμαηορ ηος Thevenin ζηο κύκλυμα ηος ημιανοπθυηή για ηιρ μέζερ

ηιμέρ ηάζηρ και πεύμαηορ.

Από ηηο (3.10) θαη (3.11) έρνπκε Idc = Vm /(π( Rf +RL)). Δπίζεο Vdc = Idc RL . Έηζη ηειηθά :

Vdc = Vm /π - Idc Rf (3.15)

Τν ζεώξεκα ηνπ Thevenin νξίδεη όηη νπνηνδήπνηε γξακκηθό θύθισκα δύν αθξνδεθηώλ κπνξεί λα

αληηθαηαζηαζεί κε κηα πεγή ηάζεο , ίζεο κε ηελ ηάζε αλνηθηνύ θπθιώκαηνο κεηαμύ ησλ αθξνδεθηώλ

ζε ζεηξά κε ηε ζύλζεηε αληίζηαζε εμόδνπ, όπσο απηή θαίλεηαη θνηηάδνληαο ην θύθισκα από ηνπο

αθξνδέθηεο απηνύο. Έηζη ε ζρέζε (3.15) νδεγεί ζην ζπκπέξαζκα όηη, όζνλ αθνξά ζηηο κέζεο ηηκέο

ξεύκαηνο - ηάζεο, ν εκηαλνξζσηήο ζπκπεξηθέξεηαη ζα γξακκηθό θύθισκα (ζρ.3.21).

σήμα 3.21.

Τν ζρήκα 3.21 είλαη ην ηζνδύλακν Thevenin εκηαλνξζσηή γηα ηηο κέζεο ηηκέο ηάζεο - ξεύκαηνο, όπνπ

ζύκθσλα κε ηε ζρέζε (3.15) ηζρύεη :

V = Vm /π και Ro = Rf (3.16)

3.6.5. Ανόπθυζη πλήποςρ κύμαηορ. Πλήπηρ ανοπθυηήρ

Σην ζρήκα 3.22α παξνπζηάδεηαη έλα θύθισκα αλνξζσηή πιήξνπο θύκαηνο. Σην θύθισκα απηό θαηά

ηελ πξώηε εκηπεξίνδν άγεη ε δίνδνο D1, ελώ θαηά ηε δεύηεξε εκηπεξίνδν άγεη ε δίνδνο D2, ώζηε ην

ξεύκα λα δηαξξέεη ην θνξηίν RL πάληνηε θαηά ηελ ίδηα θνξά. Να ζεκεησζεί όηη ν κεηαζρεκαηηζηήο

είλαη ηξηώλ ιήςεσλ κε γεησκέλε ηε κεζαία. Σην ζρήκα 3.22β θαίλεηαη ε θπκαηνκνξθή ηνπ ξεύκαηνο

πνπ δηαξξέεη ηελ RL.

Οη αληίζηνηρεο ηηκέο ησλ κεγεζώλ ηεο κέζεο ηηκήο ηνπ ξεύκαηνο, ηεο ελεξγνύ ηηκήο ηνπ, ηεο κέζεο

ηηκήο ηεο ηάζεο θαη ηεο ηάζεο Thevenin δίλνληαη από ηηο παξαθάησ ζρέζεηο :

Idc = 2 Ιm/ π , Ιrms = Ιm/21/2

, Vdc = 2 Ιm RL/ π και Vdc = 2 Vm /π - Idc Rf (3.17)

σήμα 3.22α. Πιήξεο αλνξζσηήο σήμα 3.22β

Παξαηεξνύκε όηη νη κέζεο ηηκέο ηάζεο - ξεύκαηνο δηπιαζηάδνληαη.

3.6.6. Ανοπθυηέρ γέθςπαρ

Έλα άιιν θύθισκα δηόδσλ γηα πιήξε αλόξζσζε θαίλεηαη ζην ζρ.3.23.

σήμα 3.23. Αλνξζσηήο γέθπξαο.

Παξαηεξώληαο ηε θνξά ησλ δηόδσλ, αληηιακβαλόκαζηε ηε ιεηηνπξγία ηνπ αλνξζσηή γέθπξαο.

Πξάγκαηη, θαηά ηελ εκηπεξίνδν πνπ ην ζεκείν Γ έρεη πςειόηεξν δπλακηθό από ην Γ, άγνπλ νη δίνδνη

D1 θαη D3 θαη ην ξεύκα αθνινπζεί ηε δηαδξνκή ΓΔΑΒΝ, ελώ νη δίνδνη D2 θαη D4 παξακέλνπλ ζε

απνθνπή. Καηά ηελ επόκελε εκηπεξίνδν, άγνπλ κόλν νη δίνδνη D2 θαη D4 ελώ ην ξεύκα αθνινπζεί ηε

δηαδξνκή ΓΔΑΒΝ.

Παξαηεξνύκε όηη ην ξεύκα Η δηαξξέεη ηελ αληίζηαζε RL πάληα θαηά ηελ ίδηα θνξά ζε θάζε εκηπεξίνδν.

Σπγθξίλνληαο ηνλ αλνξζσηή γέθπξαο κε ηνλ πξνεγνύκελν πιήξε αλνξζσηή ηνπ ζρ.3.20, βιέπνπκε όηη

γηα ηελ ίδηα ηάζε εμόδνπ ν κεηαζρεκαηηζηήο είλαη κηζήο ηηκήο γηα ηελ πεξίπησζε ηεο γέθπξαο, ελώ δε

ρξεηάδεηαη ε κεζαία ιήςε.

3.6.7. Φίληπα εξομάλςνζηρ με πςκνυηέρ

Γηα ηελ θαηαζθεπή ελόο ηξνθνδνηηθνύ, δειαδή γηα ηε κεηαηξνπή ελαιιαζζόκελεο ηάζεο ζε ζπλερή,

δελ αξθεί ε εκηαλόξζσζε ή ε πιήξεο αλόξζσζε, δηόηη ε θπκάησζε θαη ν ζπληειεζηήο θπκαηώζεσο

είλαη αξθεηά κεγάια κεγέζε. Έηζη, ηα εμεηαζζέληα κέρξη ηώξα θπθιώκαηα κπνξνύλ λα θνξηίζνπλ κηα

κπαηαξία, είλαη όκσο αθαηάιιεια ζαλ ηξνθνδνηηθέο ζπζθεπέο αλαινγηθώλ ή ςεθηαθώλ θπθισκάησλ

ιόγσ ηνπ ζνξύβνπ πνπ πξνθαινύλ.

Vm

Im

0 π 2π

ωt1 ωt2

D

ON

D

OFF

σήμα3.24:Ζκηαλνξζσηήο κε θίιηξν ππθλσηή. σήμα3.25 Κπκαηνκνξθέο ηάζεο - ξεύκαηνο

Σην ζρήκα 3.24 θαίλεηαη έλα θύθισκα ππθλσηή κε εμνκάιπλζε θίιηξνπ ππθλσηή. Ζ δίνδνο D δξα ζαλ

δηαθόπηεο ηνπ ξεύκαηνο iD, αλάινγα κε ηελ ηάζε ζηα άθξα ηεο, όπσο θαη ζηελ πεξίπησζε ηνπ απινύ

αλνξζσηή, κόλν πνπ εδώ ν ρξόλνο αγσγήο είλαη κηθξόηεξνο από κία εκηπεξίνδν. Όπσο παξαηεξνύκε

θαη ζην ζρήκα 3.25 όπνπ παξνπζηάδνληαη νη θπκαηνκνξθέο ηάζεο θαη ξεύκαηνο, όηαλ ε πνιηθόηεηα ηεο

δηόδνπ είλαη νξζή, ε δίνδνο άγεη θαη ε έμνδνο αθνινπζεί ηελ εκηηνληθή είζνδν ηνπ δεπηεξεύνληνο ηνπ

κεηαζρεκαηηζηή. Όηαλ όκσο ε ηάζε ζηνλ κεηαζρεκαηηζηή πέζεη θάησ από έλα όξην, θαηά ηε ρξνληθή

ζηηγκή σt1 , ηόηε ε δίνδνο πνιώλεηαη αλάζηξνθα, παύεη λα άγεη θαη ε ηάζε εμόδνπ u0 - πνπ είλαη ε ηάζε

θαη ζηα άθξα ηνπ ππθλσηή - αξρίδεη λα πέθηεη κε ην ξπζκό πνπ εθθνξηίδεηαη έλαο ππθλσηήο C κέζσ

κηαο αληίζηαζεο RL. Ζ εθθόξηηζε απηή ζα ζπλερηζζεί κέρξη ε ηάζε ηνπ δεπηεξεύνληνο θαηά ηελ

επόκελε πεξίνδν βξεζεί λα είλαη κεγαιύηεξε από ηελ u0 , νπόηε επαλαιακβάλεηαη ε ίδηα δηαδηθαζία.

Όπσο είλαη θπζηθό, ε πξνθαινύκελε θπκάησζε εμαξηάηαη από ηηο ηηκέο ηεο αληίζηαζεο θνξηίνπ RL θαη

ηνλ ππθλσηή C, ν νπνίνο ζπλήζσο είλαη κεγάιεο ηηκήο θαη ειεθηξνιπηηθόο.

Κςμαηομοπθέρ ηάζηρ - πεύμαηορ

Τν ξεύκα δηόδνπ iD είλαη ην άζξνηζκα ησλ ξεπκάησλ ππθλσηή θαη αληίζηαζεο θαηά ηελ πεξίνδν

αγσγήο ηεο δηόδνπ

iD = u0 /RL + C du0 /dt = (Vm /RL ) sinυt + υC Vm cosυt (3.19)

Τν παξαπάλσ ξεύκα κπνξεί λα γξαθεί ζαλ έλαο όξνο σο εμήο :

iD = Ιm sin(υt + τ) (3.20)

όπνπ

Im = Vm (1/RL2 + υ

2 C

2)

1/2 και τ = ηοξεθ C RL (3.21)

Ο ρξόλνο ηνπ ζεκείνπ δηαθνπήο t1, βξίζθεηαη όηαλ iD = 0 γηα t = t1 , νπόηε πξνθύπηεη ε ζρέζε

υ t1 = π – τ (3.22)

πνπ είλαη ε γσλία ηεο πξώηεο πεξηόδνπ.

Όηαλ ε δίνδνο δελ άγεη, ηόηε βέβαηα iD = 0 θαη ε ηάζε εμόδνπ είλαη ε ηάζε εθθόξηηζεο ηνπ ππθλσηή

κέζσ ηεο RL θαη έρεη ηε κνξθή :

u0 = Αexp(-t/C RL) (3.23)

θαη κε ηηο αξρηθέο ζπλζήθεο γηα t = t1 ,

u0 = ui = Vm sinυt exp(- (t-t1)/ C RL) (3.23a)

Όηαλ απηή ε ηάζε γίλεη κηθξόηεξε από ηελ Vm sinσt, θαηά ηε δεύηεξε πεξίνδν θαη ζηελ ρξνληθή ζηηγκή

t= t2, ηόηε ε δίνδνο επαλαξρίδεη λα ιεηηνπξγεί θ.ν.θ.

σήμα 3.26:Κπκαηνκνξθή ηεο εμόδνπ ηάζεο u0 ηνπ πιήξνπο αλνξζσηή.

Καηά ηελ πιήξε αλόξζσζε, ε δηαδηθαζία απηή επαλαιακβάλεηαη ζε θάζε εκηπεξίνδν θαη κε απηόλ ηνλ

ηξόπν ειαηηώλεηαη ε θπκάησζε Vr ηεο ηάζεο εμόδνπ. Ζ ηάζε θπκάησζεο είλαη ε δηαθνξά κεηαμύ ηεο

κέγηζηεο (Vm) θαη ειάρηζηεο ηηκήο πνπ ιακβάλεη ε έμνδνο u0 ηνπ αλνξζσηή (ζρ.3.26).

Ζ μέζη ηιμή ηεο ηάζεο θπκάησζεο δίλεηαη από ηελ αθόινπζε ζρέζε :

Vdc = Vm - Vr/2 (3.24)

Ο ζςνηελεζηήρ κςμάηυζηρ, δίλεηαη από ην ιόγν ηεο ελεξγνύ ηηκήο ησλ ac ζπληζησζώλ ηεο

αλνξζσκέλεο ηάζεο (ή ξεύκαηνο) δηα ηεο κέζεο ηηκήο ηεο αλνξζσκέλεο ηάζεο (ή ξεύκαηνο). Γειαδή

r = U0,AC(rms) /U0,DC (3.25)

Γηα λα βξνύκε ην ζπληειεζηή θπκάησζεο, πξνζεγγίδνπκε ηελ ηάζε θπκάησζεο κε κία ηξηγσληθή

θπκαηνκνξθή, νπόηε ππνινγίδνπκε ηελ ελεξγό ηηκή ηεο ηξηγσληθήο απηήο θπκαηνκνξθήο.

Τν απνηέιεζκα είλαη :

U0,AC(rms) = Vr /2 31/2

(3.26)

Αλ παξαζηαζεί ε Vr ζαλ ζπλάξηεζε ηνπ ξεύκαηνο θνξηίνπ θαη ηεο ρσξεηηθόηεηαο, ζα έρνπκε

Vr = IDC T /C (3.27)

δειαδή ε κεηαβνιή ηάζεο ζηα άθξα ηνπ ππθλσηή ηζνύηαη κε ηε κεηαβνιή θνξηίνπ θαηά ηελ εθθόξηηζε

ηνπ ππθλσηή, δηα ηεο ηηκήο ηεο ρσξεηηθόηεηάο ηνπ. Ζ ζρέζε (3.27) γξάθεηαη :

Vr = IDC T / C = IDC/f C (3.28)

όπνπ f ε ζπρλόηεηα ηεο θπκαηνκνξθήο.

Ζ ζρέζε (3.28) ηζρύεη γηα ηελ πεξίπησζε ηεο εκηαλόξζσζεο, ελώ γηα ηελ πιήξε αλόξζσζε - επεηδή ζην

ρξόλν κηαο πεξηόδνπ γίλνληαη δπν εθθνξηίζεηο - ν ηύπνο ηξνπνπνηείηαη ζέηνληαο δηπιάζηα ζπρλόηεηα

ζηνλ παξνλνκαζηή (2f).

Από ηηο ζρέζεηο (3.25), (3.26) θαη (3.28) βξίζθνπκε ην ζπληειεζηή θπκάησζεο πνπ είλαη γηα ηελ

εκηαλόξζσζε :

r = 1/ (2 31/3

f C RL) (3.29)

Ο ζπληειεζηήο απηόο εθθξάδεηαη ζαλ πνζνζηό επί ηνηο εθαηό. Γηα ηελ πεξίπησζε ηνπ πιήξνπο

αλνξζσηή ν ζπληειεζηήο θπκάησζεο γίλεηαη :

r = 1/ (4 31/3

f C RL) (3.30)

ημείυζη : Γηα ηελ ζρεδίαζε αλνξζσηώλ, ε νλνκαζηηθή ηάζε ηεο δηόδνπ πξέπεη λα εθιέγεηαη

ηνπιάρηζηνλ δηπιάζηα ηεο ηηκήο ηεο Vm , δηόηη ,όηαλ ε δίνδνο δελ άγεη, ζηα άθξα ηεο επηθξαηεί ηάζε 2

Vm.

Ζ νλνκαζηηθή ηηκή ξεύκαηνο εμαξηάηαη, ζύκθσλα κε ηελ εμίζσζε (3.21), από ηελ ηηκή εμνκάιπλζεο

C. Έηζη ε κεγάιε ηηκή ηνπ C εμνκαιύλεη ηελ ηάζε εμόδνπ, δεκηνπξγεί όκσο, θνξπθέο ηνπ ξεύκαηνο Im

πνπ κπνξεί λα θαηαζηξέςνπλ ηε δίνδν.

Καιύηεξα απνηειέζκαηα επηηπγράλνληαη εάλ ζε ζεηξά κε ηε δίνδν ηνπνζεηεζεί δεύηεξε αληίζηαζε θαη

ππθλσηήο ώζηε λα απνηειεί θίιηξν ηύπνπ Π (ζρ.3.27), θαζώο θαη ζηαζεξνπνηεηήο zener (ζρ.3.28).

Τέινο, άξηζηα απνηειέζκαηα επηηπγράλνληαη κε ηνπο νινθιεξσκέλνπο ζηαζεξνπνηεηέο ηάζεσο, πνπ

θπθινθνξνύλ ζην εκπόξην κε δηάθνξεο νλνκαζηηθέο ηηκέο. Ζ ηξνθνδνζία ησλ ζηαζεξνπνηεηώλ απηώλ

είλαη ε κε ζηαζεξνπνηεκέλε έμνδνο ηνπ αλνξζσηή, πνπ πξέπεη όκσο λα έρεη κέζε ηηκή ηνπιάρηζηνλ 3V

κεγαιύηεξε από ηελ νλνκαζηηθή ηάζε ηνπ ζηαζεξνπνηεηή.

σήμα 3.27. Φίιηξν ηύπνπ Π. σήμα 3.28. Σηαζεξνπνίεζε ηεο ηάζεο

εμόδνπ κε zener

Παπάδειγμα ζσεδίαζηρ ανοπθυηή

Έλα σκηθό θνξηίν RL = 4000 Ω, ηξνθνδνηείηαη από ζπλερή ηάζε VDC = 200V. Θέινπκε λα έρνπκε

ζηνλ εκηαλνξζσηή ηνπ ζρ.3.22 ζπληειεζηή θπκάησζεο r = 2%. Εεηνύληαη : i) Να βξεζεί ε ηηκή ηνπ C

(f=50Hz). ii) Να βξεζεί ε γσλία δηαθνπήο σt1, ε Vm,, ε Im θαη i max (δειαδή ην κέγηζην ξεύκα θαηά ηελ

αγσγή ). iii) Να γίλνπλ ηα αληίζηνηρα ζρέδηα πνπ ζα δείρλνπλ ηελ ηάζε εμόδνπ, ην ξεύκα αγσγήο θαη

ηηο γσλίεο δηαθνπήο - απνθαηάζηαζεο. iv) Πνηέο ζα πξέπεη λα είλαη νη πξνδηαγξαθέο ηεο δηόδνπ γηα ηηο

νλνκαζηηθέο ηηκέο ηάζεο - ξεύκαηνο;

Λύζη :

i) Από ηε ζρέζε (3.29)

C = 1 / ( 2 · 31/3

· 0,02 ·50 · 4000 ) = 72 κF.

Έρνπκε επίζεο από ηηο ζρέζεηο (3.25) θαη (3.26) όηη

r = Vr / ( 2 · 31/3

· VDC) ή Vr = 2 ·31/3

· VDC · r = 13,86 V

ii) Vm = VDC + Vr /2 = 200 + 6,93 =206,93 V.

Από ηελ (3.21) έρνπκε : Im= 207 · [ (1/40002) + 4π

2 · 50

2 · 72

2 · (10

-6 )

2 ]

1/2 = 4,6 Α

ς = ηνμεθ 2π · 50 · 72 · 10-6

· 4000 = 1, 56 δειαδή ς = 89,38º θαη σt1 = 90,6º.

Imax

Vr

VmV1

i

ωt2=68.9

Γωλία

Αγωγής

ωt1=90,6

Γωλία

Δηαθοπής

Σχήμα 3.29

Από ην ζρήκα 3.29 έρνπκε :

V1 = VDC - Vr /2 = 200 - 6,93 = 193,07 V.

Άξα γηα ηε γσλία αγσγήο έρνπκε :

σt2 = ηνμεκ 193,07 / 206,93 = 68,9º.

Άξα i max = Im sin(σt+ς) = 4,6 sin( 68,9 + 89,38) = 4,6 sin158,28 = 1,7 A.

iii) Οη νλνκαζηηθέο ηηκέο γηα ηε δίνδν είλαη :

VD = 2 Vm = 415 V

iD = 2A

3.7 Άλλερ εθαπμογέρ διόδυν

3.7.1. Φυπαηήρ κοπςθήρ

Τν θύθισκα ηνπ εκηαλνξζσηή ηνπ ζρ.3.24 κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηε κέηξεζε ηεο κέγηζηεο

ηηκήο κηαο θπκαηνκνξθήο εηζόδνπ. Σε έλα δείθηε δηακόξθσζεο πιάηνπο ΑΜ, ην πιάηνο ηνπ θύκαηνο

πςειήο ζπρλόηεηαο (πνπ ιέγεηαη θέξνλ) κεηαβάιιεηαη ζύκθσλα κε ηελ πξνο κεηάδνζε αθνπζηηθή

πιεξνθνξία. Ζ δηαδηθαζία απηή ιέγεηαη δηακόξθσζε πιάηνπο. Αλ απηή ε δηακνξθσκέλε θπκαηνκνξθή

εηζαρζεί ζην θύθισκα ηνπ εκηαλνξζσηή, ηόηε ζηελ έμνδν ζα εκθαληζηεί κόλν ην ζεηηθό κέξνο ηεο

πεξηβάιινπζαο ηνπ δηακνξθσκέλνπ θύκαηνο. Ζ δηαδηθαζία απηή ιέγεηαη απνδηακόξθσζε ή θώξαζε.

Κξίζηκν κέγεζνο γηα ηε δηαδηθαζία απηή είλαη ε ζηαζεξά ρξόλνπ RL C. Ζ ζπρλόηεηα ηνπ θέξνληνο

θύκαηνο είλαη ηεο ηάμεο ηνπ 1 MHz, ελώ ηνπ αθνπζηηθνύ θύκαηνο πνπ δηακνξθώλεη ην θέξνλ

θπκαίλεηαη από 20 Hz κέρξη 20kHz.

3.7.2. Πολλαπλαζιαζηέρ ηάζηρ.

Ο ζπλδπαζκόο ησλ θπθισκαηηθώλ ζηνηρείσλ ππθλσηή - δηόδνπ δίλεη θπθιώκαηα πνιιαπιαζηαζηή

ηάζεο, όπσο ην θύθισκα ηνπ ζρ.3.30 πνπ δηπιαζηάδεη ηελ ηάζε εμόδνπ ηνπ κεηαζρεκαηηζηή Vm . Τα

θπθιώκαηα απηά ιεηηνπξγνύλ κε ηελ επαλαιεπηηθή θόξηηζε ησλ ππθλσηώλ ζηε κέγηζηε ηηκή ηνπ

κεηαζρεκαηηζηή.

σήμα 3.30 : Κύθισκα γέθπξαο δηπιαζηαζκνύ ηάζεο.

3.7.3. Η δίοδορ ζηα τηθιακά κςκλώμαηα και ςπολογιζηέρ

Ζ δίνδνο είλαη έλα δπαδηθό ζηνηρείν πνπ βξίζθεηαη ζηελ θαηάζηαζε on ή off θαη άξα είλαη θαηάιιειε

γηα ηε δπαδηθή ινγηθή ησλ ςεθηαθώλ θπθισκάησλ θαη ππνινγηζηώλ. Οη ηδηόηεηεο απηέο ζα εμεηαζζνύλ

αξγόηεξα ζηα θεθάιαηα 6 θαη 7.

Σηε ζπλέρεηα ζα εμεηαζζεί ε δίνδνο ζαλ θπθισκαηηθό ζηνηρείν δηαθνπήο θαη αγσγήο.

Ο ρξόλνο νξζήο αλάθηεζεο t f r νξίδεηαη σο ε ρξνληθή δηαθνξά κεηαμύ ηνπ ρξόλνπ ηνπ ζεκείνπ 10%

ηεο ηάζεο ηεο δηόδνπ, θαη ηνπ ρξόλνπ ζηνλ νπνίν ε ηάζε ζα θζάζεη θαη ζα παξακείλεη ζην 10% ηεο

ηειηθήο ηεο ηηκήο. Ο ρξόλνο tfr δελ απνηειεί ζνβαξό πξόβιεκα θαη έηζη εμεηάδεηαη ε πην ελδηαθέξνπζα

πεξίπησζε ηεο αλάζηξνθεο αλάθηεζεο.

Σην θύθισκα ηνπ ζρ.3.31α ε είζνδνο είλαη κηα ζεηηθή ηάζε ui = VF , κέρξη ηε ρξνληθή ζηηγκή t1, νπόηε

ε ηάζε u1 αληηζηξέθεηαη θαη παίξλεη ηηκή ui = - VR ζρ.3.30β.

(α) (β), (γ), (δ), (ε)

σήμα 3.31.

Οη θνξείο κεηνλόηεηαο βξίζθνληαη ζε κηα ζηαζεξή ηηκή pn - p0 (ζρ.3.31γ). Τν ξεύκα είλαη IF = VF / RL

(ζρ.3.31δ). Ζ ηάζε ηεο δηόδνπ είλαη ζηαζεξή , ίζε κε Vγ (ζρ.3.31ε). Μεηά ηε ρξνληθή ζηηγκή t1, νη

πιενλάδνληεο θνξείο δελ είλαη δπλαηό λα απνκαθξπλζνύλ αθαξηαία από ηελ έλσζε (ζρ.3.31γ) , αιιά

πέθηνπλ νκαιά ζε κηα ζηαζεξή θαηάζηαζε. Αθξηβώο ιόγσ ηεο ύπαξμεο απηώλ ησλ πιενλάδνλησλ

θνξέσλ κεηνλόηεηαο, ην ξεύκα απιώο αλαζηξέθεηαη IF = - VR/ RL, κέρξη λα κεδεληζζνύλ απηνί νη

επηπιένλ θνξείο θαηά ηε ρξνληθή ζηηγκή t2. Ζ ηάζε ζηα άθξα ηεο δηόδνπ ειαηηώλεηαη κέρξη ηελ ηηκή

κεδέλ.

Καηόπηλ, όηαλ απνκαθξπλζνύλ νη επηπιένλ θνξείο θαη απνθαηαζηαζεί ε ηζνξξνπία ηεο αλάζηξνθεο

πόισζεο, ην ξεύκα πέθηεη από ηελ ηηκή - VR/ RL ζηελ ηηκή I0 (αλάζηξνθν ξεύκα θόξνπ, ζρ.3.31δ).

Απηό ζπκβαίλεη θαηά ηε ρξνληθή ζηηγκή t3. Καηά ην ίδην ρξνληθό δηάζηεκα ε ηάζε ζηα άθξα ηεο δηόδνπ

απμάλεηαη κέρξη ηελ ηηκή - VR.

Ο ρξόλνο t2 - t1= ts νλνκάδεηαη ρξόλνο απνζήθεπζεο θαη δειώλεη ην ρξόλν κέρξη λα κεδεληζζεί ην

πιενλάδνλ θνξηίν ησλ θνξέσλ κεηνλόηεηαο.

Ο ρξόλνο t3 - t2= t t νλνκάδεηαη ρξόλνο κεηαβάζεσο θαη δειώλεη κηα κεηαβαηηθή θαηάζηαε.

Ο ρξόλνο αλάζηξνθεο αλάθηεζεο κηαο δηόδνπ tr r είλαη ην άζξνηζκα ηνπ ρξόλνπ απνζήθεπζεο ts θαη

ηνπ ρξόλνπ κεηάβαζεο t t , δειαδή

tr r= ts + t t (3.31)

Ο ρξόλνο tr r ησλ δηόδσλ ηνπ εκπνξίνπ κπνξεί λα θπκαίλεηαη από θιάζκα ηνπ ελόο λαλνδεπηεξνιέπηνπ

(ns), κέρξη θαη 1κs γηα δηόδνπο πνπ πξννξίδνληαη γηα ηε δηαθνπή κεγάισλ ξεπκάησλ.