diodo al selenio
diagnosi &
sostituzione
diodo al selenio
diagnosi &
sostituzione
Мы живём в эпоху огромного количества информации, но в некоторых областях её множественность создаёт путаницу и обесценивает саму информацию. То же относится и к селеновым диодам. Этот компонент, часто встречающийся в аппаратуре 1950-х и 1960-х годов, устарел и, что особенно важно, считается канцерогенным. Сам по себе он безвреден, но при выходе из строя выделяет токсичный дым, опасный для здоровья. Срок службы такого электронного компонента невелик, и экземпляры, дошедшие до наших дней, редко находятся в хорошем рабочем состоянии. Электрически он малоэффективен и рассеивает много энергии в виде тепла; по мере деградации нагрев растёт, пока температура не приводит к дыму и возгоранию. О селене я искал дополнительную информацию, но нашёл противоречивые сведения; его даже используют в некоторых терапиях опухолевых клеток. Упрощение информации может ошибочно объединять очень разные вещества и приписывать им общие положительные или отрицательные свойства. В рассматриваемых диодах селен, вероятно, присутствует в форме оксида и химически отличается от чистого селена. Поэтому, не углубляясь в тему, которую ещё не изучил полностью, я предпочитаю заменить его недорогими и несомненно более безопасными и эффективными кремниевыми компонентами. Селен открыл Якоб Берцелиус в 1817 году; в 1920 году немецкие учёные обнаружили, что при чередовании слоёв селена и другого металла ток может проходить только в одном направлении. Так появились диоды из алюминиевых или стальных пластин с тонким слоем селена, позволявшие выпрямлять переменный ток в постоянный без выпрямительной лампы и с заметной экономией.
СЕЛЕНОВЫЙ ДИОД
В 1960 году появились первые кремниевые диоды, а селен был отнесён к токсичным и канцерогенным веществам (см. ссылку EPA). Кроме того, стало очевидно, что с возрастом параметры этих диодов ухудшаются и выходное напряжение, иногда значительно, снижается. Из-за этого аппаратура не могла работать при рассчитанных конструктором напряжениях смещения.
По всем этим причинам, даже если аппаратура пока работает нормально, такие диоды желательно заменить; тем более это необходимо при реставрации старого устройства, давно не использовавшегося.
Sostituzione
Замену кремниевым диодом нужно выполнять правильно, учитывая несколько факторов. Современные диоды имеют чрезвычайно высокий пиковый ток и при подключении к фильтрующему конденсатору, который в разряженном состоянии ведёт себя как короткое замыкание, могут отдавать значительный ток, способный иногда вызвать повреждения. Кроме того, кремниевые диоды рассеивают меньше энергии и дают более высокое выходное напряжение, что может изменить напряжения смещения других компонентов. Поэтому последовательно с новым диодом необходимо установить резистор: он ограничит пусковой ток и рассеет избыточное напряжение, вернув его к расчётным значениям. Старые селеновые диоды и выпрямительные лампы сами сглаживали пики тока и не нагружали так сильно все последующие компоненты.
I diodi moderni hanno una corrente di picco estremamente elevata e , quando sono collegati con un condensatore di filtro che, quando scarico, si comporta come un cortocircuito, erogano una notevolissima corrente in grado, in alcuni casi, di far danni. In oltre, i diodi al silicio, dissipando meno corrente hanno in uscita una tensione più alta e può quindi alterare le tensioni di polarizzazione di altri componenti. E’ quindi necessario mettere in serie al nuovo diodo una resistenza con il duplice scopo di limitare la corrente di spunto e dissipare la tensione in eccesso riportandola ai valori di progetto. I vecchi diodi al selenio, come anche le valvole rettificatrici, smorzavano autonomamente i picchi di corrente e quindi non sollecitavano tutti i componenti connessi a valle.
Переменный ток — будь то 220 В сети или выход трансформатора (12, 24 В и т. п.) — после выпрямления и сглаживания подходящим конденсатором достигает более высокого уровня с коэффициентом 1,414.
Например, выпрямленные 220 В переменного тока превратятся в 220 × 1,414 = 311 В; аналогично 24 В переменного тока станут 24 × 1,414 = 34 В. Это происходит потому, что конденсатор сглаживает напряжение по возникающим пикам (Vrms), и полученное постоянное напряжение оказывается выше соответствующего переменного. Так происходит и с кремниевыми, и селеновыми диодами. Однако последние, как уже сказано, дают падение напряжения на 5–15 В больше, чем кремниевые.
Чтобы правильно рассчитать последовательный резистор, нужно знать ток, потребляемый схемой. Например, если требуется снизить напряжение на 10 В и измеренный ток составляет 50 мА, по закону Ома получаем: 10 В / 0,050 А = 200 Ом.
Последовательный резистор, рассеивающий эти 10 В, будет выделять тепло; поэтому нужно правильно рассчитать его мощность в ваттах. Можно использовать формулу мощности: P = V²/R.
В нашем случае 10²/200 = 0,5 Вт. Разумно выбрать резистор с запасом на 2 Вт: 0,5 Вт — это рассеиваемая мощность, и резистор на 0,5 Вт быстро перегорел бы, а на 1 Вт, вероятно, слишком сильно нагревался бы. После расчёта мощности стоит удвоить или учетверить значение, чтобы выбрать подходящий резистор.
Quale diodo?
Кремниевые диоды, конечно, не все одинаковы. Какой тип выбрать? Ответ зависит от схемы, в которую он будет установлен. Любой диод выполнит свою задачу, но подходящий даст лучший результат. Например, в аудиотехнике важно, чтобы диоды не создавали шум, который неизбежно попадёт в усиленный сигнал и вызовет шорох. В таком случае предпочтительны быстрые диоды, например Шоттки, создающие меньше проблем. Если фильтры после выпрямления хорошо спроектированы, тип диода менее важен, потому что шум будет отфильтрован. Всё же полезно помнить, что диод может быть источником шума и должен учитываться при возникновении проблем.
В своих испытаниях я убедился, что в некоторых усилителях установка обычного диодного моста увеличивала гул переменного тока, а шум диодов был слышим и неприятен. Поэтому я разработал очень простой мост на подходящих диодах, с параллельными конденсаторами для дополнительного подавления помех и другими полезными мелочами. Скоро я добавлю в раздел электроники этот небольшой проект, который может пригодиться многим.