Методическое указание по расчету параметров для нелиненого элеме. Методические указания для расчета параметров диода
 Скачать 116.95 Kb.
|
|
Методические указания для расчета параметров диода Полученная, на основе лабораторных исследований статистическая характеристика полупроводникового диода I(U) будет основой для расчета параметров. ВАХ диодов описывается следующим выражением: 𝐼 𝑓𝑤𝑑 = 𝐼𝑆 exp [ 𝑉 𝑓𝑤𝑑 − 𝐼 𝑓𝑤𝑑 𝑅𝑆 𝑁 𝑉 𝑇 ], (1) где Ifwd , Vfwd – прямой ток и прямое падение напряжения на светодиоде, соответственно; VT=kT/q – тепловой потенциал, k – постоянная Больцмана, T – абсолютная температура, q – заряд электрона; RS – последовательное сопротивление; N – коэффициент эмиссии; IS – ток насыщения. Предлагается простой метод экстракции статических параметров SPICE-модели (RS, N, IS) по трем точкам ВАХ, измеренным вблизи номинального тока Inom. Причем первая точка измеряется при номинальном токе, вторая точка при токе в α-раз меньшем номинального, а третья при токе в α-раз большем номинального. Следовательно, в соответствии с уравнением прямые напряжения на светодиодах для трех токов будут иметь вид: 𝑉 1 = 𝑁 𝑉 𝑇 ln (𝐼 𝑛𝑜𝑚 /𝐼𝑆) + 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆, (2) 𝑉 2 = 𝑁 𝑉 𝑇 ln (𝐼 𝑛𝑜𝑚 /(𝛼 𝐼𝑆)) + 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆/𝛼, (3) 𝑉 3 = 𝑁 𝑉 𝑇 ln (𝛼 𝐼 𝑛𝑜𝑚 /𝐼𝑆) + 𝛼 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆. (4) Если к уравнению (4) прибавить уравнение (3) и вычесть удвоенное уравнение (2), получим выражение, зависящее только от параметра RS, остальные члены и параметры сокращаются: 𝑉 3 + 𝑉 2 − 2𝑉 1 = (𝛼 − 1) 2 𝛼 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆, (5) откуда просто определяется параметр последовательного сопротивления 𝑅𝑆 = 𝛼 (𝛼 − 1) 2 𝑉 3 + 𝑉 2 − 2𝑉 1 𝐼 𝑛𝑜𝑚 (6) Зная RS и вычитая из уравнения (2) уравнение (3), можно найти коэффициент эмиссии: 𝑁 = 𝑉 1 − 𝑉 2 − (1 − 1/𝛼) 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆 𝑉 𝑇 ln𝛼 , (7) и из уравнения (2) рассчитать ток насыщения 𝐼𝑆 = 𝐼 𝑛𝑜𝑚 exp (− 𝑉 1 − 𝐼 𝑛𝑜𝑚 𝑅𝑆 𝑁 𝑉 𝑇 ). (8) |