Diode & Kondensator Flashcards
Was versteht man unter einem Halbleiter?
Stoffe werden anhand ihrer Leitfähigkeit in Leiter und Isolatoren eingeteilt. Materialien mit einer mittleren Leitfähigkeit werden als Halbleiter bezeichnet.
Erklären Sie die Funktionsweise einer Diode.
Bei einer Diode werden zwei gezielt verunreinigte Halbleiter eingesetzt. In ihnen sind entweder zus. Elektronen (n-dotiert) oder zus. Löcher (p-dotiert) zu finden. Bringt man beide Halbleitertypen zusammen entsteht in der Grenzschicht ein ladungsträgerarmer Raum. Beim Anlegen einer Spannung in Sperrrichtung (+ an n-dotiert, - an p-dotiert) wird diese ladungsträgerarme Schicht noch breiter. Umgekehrt wird sie in Durchlassrichtung deutlich kleiner, es fließt ein Strom nach Überwinden einer Schwellspannung (Flussspannung). Man kann das Verhalten mit dem eines Rückschlagventils vergleichen.
Wie kann man die Diode stark vereinfacht betrachten?
Stark vereinfacht handelt es sich um einen Schalter, der durch die Flussrichtung des Stroms geöffnet und geschlossen wird, einen nachgeschalteten Ohm’schen Widerstand sowie eine Spannungsquelle, die etwa 0,7 V aufweist und “falsch” herum eingebaut ist, sodass eine anliegende Spannung um diesen Wert gesenkt wird.
Welche Verfahren zur Gleichrichtung einer Wechselspannung kennen Sie?
Welche sind technisch relevant?
Einweggleichrichtung, Zweiweggleichrichtung, Brückengleichrichtung
Technisch von Bedeutung ist vor allem die Brückengleichrichtung, vereinzelt wird auch die Einweggleichrichtung eingesetzt. Die Zweiweggleichrichtung hat keine nennenswerte Bedeutung.
Welchen Einfluss hat ein Kondensator in einer Gleichrichterschaltung?
Der Kondensator liefert dem Verbraucher elektrische Energie in der Zeit, in der die Spannung am Ausgang des Gleichrichters kleiner als die Spannung am Kondensator ist.
Je größer der Kondensator ist, umso kürzer bezieht der Verbraucher den Strom direkt über den Gleichrichter aus dem Transformator und umso gleichmäßiger und glatter ist dazu die Gleichspannung.
Nennen Sie mindestens 3 Sonderbauformen einer Diode und wo diese technische Verwendung finden.
Leuchtdiode (LED): Einsatz als Lichtquelle mit hohem Wirkungsgrad
Photodiode: lichtabhängiger Widerstand z.B, im Belichtungsmesser ebenso wie lichtabhängige Spannungsquelle innerhalb eines Bildsensors wie z.B. CCD
Solarzelle: Optimierung der Photodiode zur Erzeugung von Elektrizität im Rahmen der Photovoltaik
Zenerdiode, Kapazitätsdiode, …
Erläutern Sie die Pulsweitenmodulation. Zu welchem Baugruppenbereich zählt sie?
Bei der Pulsweitenmodulation (PWM / PCM) springt eine Spannung zwischen zwei Werten. Die Dauer, mit der die Zustände gehalten werden, ist frei wählbar. Als Effekt stellt sich beim Verbraucher die Durchschnittsspannung ein, die im zeitlichen Mittel erzielt wird. Bleibt die Spannung eher lange beim hohen Wert und nur kurz beim Niedrigen, erreichen wir eine hohe Ausgangsspannung. Ist die Spannung fast durchweg beim niedrigen Wert, kommt die am Ausgang eher heraus. Ebenso lassen sich alle Zwischenwerte erzielen.
Es handelt sich um einen Digital-Analog-Wandler (DAC).
