выпрямитель селеновый что такое

Селеновый выпрямитель

Селе́новый выпрями́тель (селеновый вентиль) — полупроводниковый диод на основе селена.

Содержание

Устройство

Пластины селеновых выпрямителей могут быть круглой и прямоугольной формы с центральным отверстием для сборки в столбы или без него.

Параметры

Максимальная допустимая плотность тока в прямом направлении не превышает для селеновых выпрямителей 100—200 [2] мА/см². Для выпрямления больших токов применяется параллельное соединение пластин.
Допустимое обратное напряжение составляет 20—40 В, при обратном напряжении 60—80 В происходит пробой. По этой причине выпрямители соединяют последовательно в столбы для применения при более высоких напряжениях.
Максимальная рабочая температура селеновых выпрямителей находится в пределах от 75 до 125 °C.
Максимальное прямое напряжение на одной селеновой пластине составляет 0,45—0,75 В.

Особенности

Для селеновых выпрямителей характерна высокая барьерная ёмкость, что ограничивает их применение в высокочастотных устройствах.

Положительной особенностью селеновых выпрямителей является их способность выдерживать кратковременные перегрузки и быстро восстанавливать свои свойства после пробоя (так называемое, «самозалечивание»).

Для выпрямления более высокого напряжения селеновые выпрямители собирают в столбы. Например, выпрямитель 15ГЕ144ОУ-С состоит из 1440 селеновых пластин в одном корпусе и может работать при напряжении до 40 кВ.
Площадь пластин составляет 0,1—400 см². Параллельное соединение пластин позволяет получить выпрямленный ток до 500 А (например, выпрямитель 140ГЖ24ЯУ).

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Селеновый выпрямитель» в других словарях:

селеновый выпрямитель — seleno lygintuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. selenium rectifier vok. Selengleichrichter, m rus. селеновый выпрямитель, m pranc. redresseur à sélénium, m … Fizikos terminų žodynas

регулирующий или управляющий селеновый выпрямитель — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN selenium control rectifierSCR … Справочник технического переводчика

Изобретение транзистора — Основная статья: Транзистор Макет точечного транзистора Бардина и Браттейна. Треугольник в центре прозрачная призма, по рёбрам которой приклеены полоски фольги выводы коллектора и эми … Википедия

Эхо (реверберационная приставка) — Реверберационная приставка «Эхо» предназначена для получения эффекта реверберации при подключении к любому источнику сигнала. В анонсе, опубликованном перед выпуском приставки [1], ей уделён всего один абзац: «Для монофонических приёмников… … Википедия

Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p n перехода. Плоскостные p n переходы для… … Википедия

Допирование — Допирование модификация полимеров с использованием реакций полимера с донорами или акцепторами электронов. После реакции молекул допантов с несущими неспаренный электрон участками цепи полимера образуются фрагменты, эквивалентные… … Википедия

Москвич (радиоприёмник) — У этого термина существуют и другие значения, см. Москвич. «Москвич В» Сарапульского завода, поздний выпуск «Москвич» наименование (торговая марка) ряда ламповых радиовещательных приёмников, выпускавшихся с 1946 г. на Московском… … Википедия

Сестрорецкий рубеж — … Википедия

СВ — самозарядная винтовка самопишущий ваттметр сверхвысокого давления северо восток селеновый выпрямитель сжатый воздух синоптический вихрь синтетическое волокно система вала система вентиляции скорость ветра снайперская винтовка совпадение вспышек… … Словарь сокращений русского языка

Источник

Селеновые выпрямители (общая информация)

Селеновый элемент является выпрямителем переменного напряжения промышленной (в основном) частоты и относится к группе полупроводниковых диодов.

Свойство нелинейности электрического сопротивления контакта селен—металл, обусловливающее выпрямление тока, впервые наблюдал Фритте в 1883 г. Однако, первые промышленные типы селеновых выпрямителей были разработаны за рубежом лишь в 1932—1933 гг. на основе патентов Прессе.

В СССР образцы селеновых выпрямителей впервые разработал И. Эрнстов в 1937 г. Научные исследования и усовершенствования в этой области были произведены в Ленинградском физико-техническом институте АН СССР А.З. Левинзоном, в Научно-исследовательском кино-фотоинституте (НИКФИ) В.Г. Комаром совместно с Н. Пениным и Л. Сажиным, и во Всесоюзном электротехническом институте С.Б. Юдицким. Промышленные образцы селеновых шайб выпускались лабораторией Комбината НКВД им. Ф. Э. Дзержинского, там же проводились эксперименты в технологической области, а с 1938 года и опытная эксплуатация комплектных селеновых батарей в цехах Комбината.

Однако эти разработки носили разрозненный и экспериментальный характер. Локомотивом развития стала Великая Отечественная Война, в ходе которой был значительно увеличен выпуск разнообразной военной техники, в том числе и подсистем электропитания.

Выпуск первых отечественных серийных полупроводников (купроксные и селеновые вентили или, по тогдашней терминологии, «твёрдые выпрямители») был начат в 1942-43 годах на заводах №618 в Саранске (ныне «Электровыпрямитель») и №498 в Москве (далее «Старт»). Но действительно массовое производство началось сразу после окончания Великой Отечественной Войны, и здесь основным производителем стал Йошкар-Олинский завод, носящий в разное время имена Завод №298 НКЭП, Марийский завод электроприборов, Завод полупроводниковых приборов, ПО Изотоп.

Эксплуатационные свойства селеновых вентилей отличают их от других типов вентилей настолько, что в отдельных случаях они оказываются неприменимы, а в других случаях становятся незаменимыми. Благодаря этим свойствам селеновые приборы прожили чрезвычайно долгую жизнь, вплоть до распада СССР; а отдельные типы выпускались до 2000-х годов.

К преимуществам селеновых выпрямителей в первую очередь относятся: стойкость к токовым перегрузкам и к перегрузкам по напряжению, высокая надежность. Кратковременные перегрузки (в 2—5 раз), повторяющиеся с большими интервалами, выдерживаются селеновыми вентилями безболезненно. Следует обратить внимание, что даже если в результате перенапряжения селеновый элемент будет пробит, то это не выведет его из строя, а лишь несколько изменит ход его вольт-амперной характеристики.

Благодаря этому свойству селеновые выпрямители нашли широкое применение в такой аппаратуре, которая по роду работы связана с частым переключением под напряжением, многократным включением и выключением, резким изменением режимов работы. Сюда относятся магнитные усилители, сварочные аппараты, электрооборудование металлообрабатывающих станков, подъемные краны, зарядные устройства.

Устойчивость селеновых элементов к значительным перегрузкам по току и напряжению обеспечивает как последовательное, так и параллельное соединение их практически в неограниченном количестве. В отличие от германиевых и кремниевых диодов селеновые выпрямители не нуждаются в выравнивающих элементах. Это позволяло выпускать селеновые выпрямители практически на любые величины напряжений и токов. К примеру, выпускались селеновые выпрямители с последовательным соединением до 1440 селеновых элементов в единой конструкции (выпрямитель 15ГЕ1440У-С). К такому диоду могло быть подведено переменное напряжение в 40 кВ. Вообще же селеновые выпрямители собирались на рабочее напряжение до 240 кВ. Вместе с тем выпускались выпрямители с параллельным соединением элементов, позволяющим получить выпрямленный ток в 500 А на один столб (выпрямитель 140ГЖ24Я4У).

Селеновые выпрямительные столбы и блоки широко применялись в следующих устройствах и аппаратуре: зарядки аккумуляторных батарей; выпрямителях для гальванических ванн; приводе электродвигателей металлорежущих станков, сварочной аппаратуре; выпрямителях рентгеновской аппаратуры; источниках питания фильтров газовой очистки; схемах умножения напряжения в источниках высокого напряжения; схемах питания анода телевизионных приемников и электронно-лучевых трубок осциллографов; схемах смещения базового напряжения различного рода усилителей; схемах магнитных усилителей; источниках питания транзисторных приемников; источниках питания вычислительных машин на транзисторах; в цепях дискриминаторов измерительной и вычислительной техники; в качестве ограничителей перенапряжений; в качестве приборов защиты контактов реле от образования дуги; в качестве приборов для выравнивания напряжений на последовательно соединенных кремниевых силовых вентилях и тиристорах; в качестве приборов для подавления акустических ударов телефонных аппаратов и другой аппаратуры; в качестве приборов с нелинейной (симметричной и несимметричной) вольт-амперной характеристикой.

Основной характеристикой селенового элемента является его вольт-амперная характеристика. Прямая ветвь ее характеризует номинальную токовую нагрузку селенового элемента.

В зависимости от величины прямого падения напряжения при номинальном (классификационном) прямом токе селеновые элементы разделяются на четыре группы: IV группа имеет прямое падение напряжения меньше 0,45 В; III — от 0,45 до 0,55В; II — от 0,55 до 0,65 В; I — от 0,65 до 0,75 В.

В действительности вольт-амперные характеристики имеют значительный разброс как по прямому падению напряжения, так и по величине обратного напряжения. В связи с этим селеновые элементы имеют следующие группы: серия Г — I, II, III; серия А — II, III; серия Ф — II, III; серия Я — II, III, IV; серия У — III, IV.

прямое (слева) и обратное (справа) сопротивление селеновых элементов АВС-18

Монотонное убывание сопротивления в проводящем направлении с ростом Uа объясняется уменьшением с ростом тока толщины плохо проводящего слоя и улучшением проводимости этого слоя.

зависимость температурного коэффициента прямого сопротивления селеновых выпрямителей от тока, для элементов диаметром 25 мм (слева) и 18 мм (справа)

Сопротивление в непроводящем направлении вначале растет в силу возрастания толщины слоя с плохой проводимостью, а затем со вступлением в действие эффекта сильного поля сопротивление вентиля заметно уменьшается.

экспериментально определенные параметры для прямой и обратной ветвей ВАХ

При уменьшении температуры окружающей среды наблюдается увеличение прямого и падение обратного сопротивлений, что приводит к увеличению прямого падения напряжения и обратного тока, и снижает выпрямленное напряжение.

зависимость температурного коэффициента обратного сопротивления от напряжения

зависимость допустимого времени перегрузки от кратности перегрузки по отношению к его номинальному току

При длительном бездействии селеновые элементы серии А расформовываются, при этом значительно уменьшается сопротивление запирающего слоя. В результате обратный ток может превысить допустимый в 5—10 раз и перегреть элемент. Расформовка — процесс обратимый и элемент может быть восстановлен подформовкой. Для этого выпрямитель, в котором расформованы элементы, включают на 10 мин под напряжение переменного тока, равное половине номинального значения, а затем в течение 2 ч — на номинальное напряжение. Расформовка также происходит при при длительном пропускании только прямого тока. Элементы серии Г не расформовываются.

Выпрямительные селеновые элементы с течением времени «стареют», т. е. в процессе работы постепенно увеличивается сопротивление селеновой шайбы в прямом направлении и уменьшается в обратном, что приводит к уменьшению к.п.д. и коэффициента выпрямления. С повышением температуры окружающей среды процесс старения протекает быстрее. Если выпрямитель работает при небольших нагрузках и комнатной температуре, то процесс старения заканчивается в первые 4000 ч работы, и затем его выпрямляющее свойство становится более стабильным. При этом сопротивление в прямом направлении увеличивается в полтора раза. Старение вентилей имеет место также и при их хранении.

Усталость (ползучесть) выпрямителей сказывается в том, что наблюдается возрастание обратного тока под воздействием неизменного по величине обратного напряжения, причем увеличение обратного тока не связано с температурным режимом. Как правило, в селеновых выпрямителях явление усталости наблюдается только при некоторых нарушениях технологического процесса изготовления.
Усталость имеет большое значение и резче проявляется в вентилях, используемых в цепях постоянного тока. В этих случаях наибольшее допустимое обратное напряжение снижается примерно на 30—40% по сравнению с допустимым значением обратного напряжения для вентилей, включаемых в цепи переменного тока.

Селеновые выпрямители, собранные из селеновых элементов, обладают значительной собственной емкостью порядка 0,01-0,02 мкф/см 2 (зависит от напряжения, приложенного к элементу), что ограничивает их применение в высокочастотных схемах. Емкость обусловлена наличием между металлом и полупроводником (селеном) тонкой изолирующей прослойки (запорный слой). Она как бы шунтирует запорный слой, что приводит к дополнительным потерям мощности в слое полупроводника и уменьшению выпрямленного напряжения.
Влияние собственной емкости элемента сказывается на работе выпрямителя тем сильнее, чем выше частота выпрямленного тока. Селеновые элементы, согласно Государственному стандарту, гарантируют работу на частотах до 1000 Гц, однако их можно применять для выпрямления напряжения с частотой до 40—50 кГц. При этом не наблюдается значительный перегрев перехода, а выпрямленный ток не падает более чем на 30% по сравнению с величиной, полученной на частоте 50 Гц.

При работе в высокочастотных цепях с очень малыми напряжениями (детекторные цепи) сказывается еще действие небольшого встречного напряжения на вентиле (собственная ЭДС), имеющего место при токе, почти равном нулю. Это напряжение достигает десятков, а иногда и сотен микровольт. С увеличением температуры собственная ЭДС вентилей заметно растет.

Пробой селеновых вентилей заключается в тепловом разрушении части селенового слоя и катодного сплава под действием больших обратных токов, вызванных большими обратными напряжениями. Обычно пробой происходит при обратных напряжениях с амплитудой порядка 50—80 В на каждый элемент. Пробой элемента сопровождается искрой, а также оплавлением селена и части катодного сплава. Если причина пробоя устранена, то выпрямитель может продолжать работать, так как пробитое место в элементе заплавляется аморфным селеном, не проводящим тока. Иногда при перегреве выпрямителя расплавленный электрод (катодный сплав) заливает промежуток между электродами и тем самым замыкает элемент накоротко. В этом случае для дальнейшей нормальной работы вентиля необходимо удалить расплавленный металл.

Под сроком службы элемента понимают время, по истечении которого выпрямленное напряжение снижается на 6-10%. После этого старение элемента заметно замедляется и дальнейшее падение напряжения становится почти несущественным. Для восстановления номинального значения выпрямленного напряжения повышают переменное напряжение примерно на 10%, подключая дополнительные витки вторичной обмотки трансформатора. Эти витки заранее предусматривают при конструировании селеновых выпрямителей. Завод-изготовитель гарантирует срок службы элементов не менее: для элементов серии А класса В — 20 000 ч, класса Г — 25 000 ч, класса Д — 15 000 ч; серии Г класса Д — 25 000 ч, класса Е — 20 000 ч, серий И и К — 5000 ч; серии Я — 15 000 ч; серии Ф — 25 000 ч и серии Л — 7000 ч. Общий гарантийный срок на селеновые элементы, включая время работы и хранения, составляет 5 лет.

Конструкция селеновых вентилей зависит от допустимого тока через отдельный элемент и технологии его производства. Существует несколько конструктивных форм селеновых элементов, отличающихся по своему устройству и технологии производства. Во всех этих элементах p-n-переход создается между металлом и слоем селена, нанесенного на металлический электрод. Обычно к селену, идущему на изготовление диодов, добавляют в очень малом количестве йод или хлор. Эти примеси уменьшают сопротивление элемента прямому току и компенсируют действие других примесей, вызывающих повышение сопротивления.

Основными узлами селеновых элементов являются основание, слой полупроводника и электроды.

серия А (АВС) серия Г(ТВС)

1 — алюминиевая подкладка; 2 — слой висмута; 3 — слой селена; 4 — сплав олова с кадмием; 5 — алюминиевая фольга; 6 — кадмий

Основанием 1 в элементах серий А и Г является алюминиевая пластина толщиной 0,8 мм. На алюминиевом основании строится выпрямительный элемент, оно также является одним из токосъемных электродов. Вторым токосъемным электродом у элементов серии А служит катодный сплав олова с кадмием 4, у элементов серии Г — висмутированная алюминиевая фольга 5. Толщина слоя селена составляет 50. 60 мкм. У элементов серии А запирающий слой образуется в месте контакта селена 3 и катодного сплава. У элементов серии Г он образуется в месте контакта селена и алюминиевого основания.

В селеновых элементах серии Я в целях снижения переходного сопротивления элемента в области контакта селен—алюминий между слоем алюминия, покрытого висмутом, и селеном наносится тонкий слой теллура. У селеновых элементов серии У в отличие от элементов серии А слой селена образован из ряда отдельных подслоев, отличающихся составом примесей, их величиной и режимами нанесения. В отличие от элементов серии А основанием элементов серии Ф служит фольга толщиной 0,12 мм. Селеновые элементы серий Е и Л выполнены на базе элементов серии Г. Элементы серии Е отличаются от последних повышенной термостойкостью и предназначаются для эксплуатации при абсолютной температуре на элементе до 125° С. У элементов серии Л в целях более надежного контакта селена с алюминием и снижения переходных сопротивлений в прямом направлении слой алюминия (основание) подвергается электрохимическому травлению.

Как правило, селеновые элементы не поставлялись россыпью. На заводе-изготовителе они собираются в столбы. По конструктивному исполнению селеновые выпрямители подразделяются на выпрямители открытой конструкции и сплошной сборки. Выпрямители открытой конструкции собираются из селеновых элементов на стяжной шпильке открыто и представляют собой обычно выпрямительный столб. В целях улучшения охлаждения выпрямителя между элементами оставляется зазор, регулируемый пружинящими латунными шайбами. Последние создают также электрический контакт между элементами. Потребность в легко пружинящих шайбах обусловлена тем, что при заметном давлении на селен сминается и портится запирающий слой, и вентильные свойства диска теряются.

Выпрямительные столбы различаются как по форме и размерам входящих в них селеновых элементов, так и по схемам выпрямления. На одной изолированной шпильке с помощью выводов и перемычек могут быть получены либо отдельные плечи выпрямителя, либо законченные выпрямительные схемы: однофазный и трехфазный мосты, схемы со средней точкой и другие. Элементы могут образовывать последовательное, параллельное либо смешанное соединение.

Селеновый выпрямитель на стяжной шпилке (столб) и его детали:

а — селеновый выпрямитель; б — селеновый элемент: в — контактная звездочка; г — вывод; д — дистанционная шайба; е — сборная шпилька с изоляцией; ж — изолирующая шайба; 1 — селеновые элементы; 2 — контактные шайбы; 3 — дистанционные шайбы; 4 — изолирующие шайбы; 5 — концевые изолирующие шайбы; 6 — маркировочная шайба; 7 — провод; 8 — трубка; 9 — выводы; 10 — шпилька сборная с изоляцией.

К группе выпрямителей открытой конструкции относятся следующие: а) нормализованные выпрямители серий А и Г; б) выпрямители серии Г для работы в масле; в) выпрямители серии Я; г) выпрямители для магнитных усилителей; д) выпрямители для сварочных аппаратов; е) ненормализованные выпрямители; ж) выпрямители серии У. Они имеют обозначение полярности в виде цветных полос или точек: плюс — красный цвет; минус — синий цвет; переменный ток (

Большую группу образуют выпрямители сплошной сборки, когда селеновые элементы собраны плотно друг к другу. К этой группе относятся: а) выпрямители типа «Контакт» для питания транзисторной аппаратуры; б) выпрямители селеновые типа 12ГД2А-Г; в) пакетные выпрямители ABC (плоские); г) слаботочные селеновые выпрямители из элементов серии А — ABC; д) слаботочные селеновые выпрямители из элементов серий Г — ТВС; е) слаботочные селеновые выпрямители из фольговых элементов серии Ф — ФВС; ж) малогабаритные селеновые выпрямители типа 3ГЕххФ и 5ГЕххФ; з) малогабаритный высоковольтный выпрямитель ВС-5 кВ; и) выпрямители для питания кинескопов телевизионных приемников; к) выпрямитель селеновый 9ГЕ560У-С; л) выпрямители для рентгено-диагностических аппаратов; м) выпрямитель типа АВСМ-7М. На этих выпрямителях обозначение полярности обычно наносится соответствующим знаком на корпусе.

У выпрямителей трубчатой конструкции полярность обозначается посредством закраски торцов выпрямителя: синий цвет — со стороны анода, красный цвет — со стороны катода.

Селен является основным материалом при изготовлении вентилей. Технология заводской очистки селена для выпрямителей была разработана в СССР Б. Леви (НИУИФ). К селену, применяемому для вентилей, предъявляются весьма высокие требования и в первую очередь — химическая чистота селена. Применяемый в СССР для выпрямителей селен содержит несколько сотых долей процента хлора; медь, серебро и сурьма в нем отсутствуют; сумма других металлических примесей не превышает 0,01% (нелетучий остаток). Для повышения электропроводности в селен вносится несколько сотых долей процента (0,01-0,02%) хлора, брома или иода. Черный стекловидный аморфный селен, выпускаемый химическими заводами для производства вентилей в виде палочек, плиток или порошка, размягчается при температуре 50-60° С, переходя при более высоких температурах в серый кристаллический селен. При нагреве до температуры, близкой к температуре плавления 217° С, и последующем затем медленном охлаждении можно добиться полной перекристаллизации селена с заметным укрупнением его кристаллов, что повышает электропроводность селена.

Применительно к физико-химическим свойствам селена и строится процесс нанесения его на диски. Различают два вида технологии производства селеновых диодов: горячую и вакуумную.

Первый этап для обоих видов состоит в подготовке контактных электродов. Стальные или алюминиевые листы толщиной 0,5—1,5 мм штампуются, рихтуются и очищаются от жира и грязи спиртом либо другими растворителями. После очистки листы обрабатываются на пескоструйных аппаратах для создания шероховатой поверхности, позволяющей лучше удерживать покрывающий ее слой металла с селеном. Обработанные таким способом листы разрезают на ленты, из которых штампуют подкладки элементов в виде дисков (таблет) диаметром 5 и 7,2 мм, а для более мощных диодов — в виде шайб большего диаметра или прямоугольных пластин. Диаметр дисков определяется принятым к производству сортаментом; наша промышленность выпускала диски с диаметром от 5 до 100 мм. После обезжиривания их покрывают слоем висмута либо никелем толщиной 1-2 мкм, что обеспечивает не только малое прямое сопротивление вентилей, но и уменьшает их последующее старение. Никель наносится в гальванической ванне, а висмут напаривается в вакууме. Толщина покровного слоя висмута не превосходит при этом один-два микрона. Последний способ лучше сочетать с вакуумной технологией нанесения слоя селена.

Нанесение слоя селена горячим способом производится так. На нагретую до 250°С подложку намазывают аморфный селен (эта примитивная технология применялась до 50-х годов) или расплавляют на ней порошкообразный селен. Затем подкладку с селеном прессуют для образования плотного и равномерного слоя селена, толщина которого составляет 0,065—0,085 мм (на каждый квадратный сантиметр поверхности основы наносится около 0,01 г селена).

Применялся также вакуумный способ, заключающийся в испарении селена в вакууме и осаждении его на диск. Этот способ является более совершенным, но требует одновременно более сложного и дорогого оборудования. Истоки этой технологии, использование которой у нас началось с 50х годов, лежат в немецких разработках фирмы AEG, вывезенных к нам из Германии в порядке репараций.

После расплавления селена, нанесенного одним из указанных выше двух способов на горячий диск с температурой 240—250° С, диск быстро охлаждается для предупреждения преждевременной кристаллизации селена. Такая кристаллизация при открытой поверхности селена не может обеспечить тонкого равномерного и однородного слоя селена. Для получения последнего диски вновь нагреваются в спрессованном виде, будучи переложены полированными шайбами, и выдерживаются под удельным давлением от 1 до 2 кг\см2 при температуре 125—130° С в течение 7—12 мин. При этом черный аморфный селен переходит в серый кристаллический, покрывающий равномерным слоем металлическую подкладку, с толщиной слоя в пределах от 0,07 до 0,15 мм. При вакуумном нанесении удается получить слой селена толщиной от 0,03 до 0,04 мм.

С уменьшением толщины слоя селена уменьшается сопротивление вентиля в проводящем направлении. Для выделения из слоя селена запирающего слоя (слоя с большим сопротивлением) селен после кристаллизации под прессом подвергается термической обработке. Она заключается в прогреве открытой поверхности селена в термостате при температуре от 210 до 220° С в течение времени от 1 до 2 час, в зависимости от сорта селена и размеров дисков. При такой обработке имеет место: 1) увеличение сопротивления поверхностного слоя селена вследствие улетучивания примесей хлора, брома или иода, внесенных в селен для повышения его электропроводности, и одновременно 2) увеличение проводимости в остальном слое селена, прилегающем непосредственно к контактному электроду вследствие повышения концентрации свободных электронов в нем. Для еще большего повышения сопротивления запирающего слоя диски с селеном в некоторых производствах после термической обработки подвергаются воздействию паров серы путем помещения их на 20—30 мин в термостат, в котором при температуре 140—160° С испаряется сера.

После такой обработки на селен напыляется при помощи какого-либо металлизатора сплав из олова, кадмия, а иногда и висмута, служащий в качестве катода. Температура плавления сплава приблизительно равна +105° С, поэтому нагрев вентилей во время их работы в выпрямителях выше +75°С не допускается. Нанесение верхнего электрода осуществляется путем напыления при помощи специального металлизатора или осаждением (напариванием) в вакууме. Для предотвращения короткого замыкания между подкладкой и верхним электродом по боковой поверхности электродов катодный сплав наносится не на всю поверхность селена, вследствие чего уменьшается рабочая поверхность элемента, составляющая примерно 75% поверхности подкладки в элементах малого и среднего размеров.
При вакуумной технологии висмутирования алюминия, нанесения слоя селена и катодного сплава листы предварительно не разрезаются и подкладки не штампуются. Все эти операции производятся позднее. При этом достигается большая равномерность толщины слоя селена, удлиняется срок службы элементов и улучшаются их электрические параметры.

После этого на слой селена в зоне центрального отверстия элемента может наноситься изоляционная прокладка; обычно это тонкая лаковая пленка или бумага. Эта прокладка позволяет собирать выпрямители без применения контактных звездочек, поэтому такие элементы получили условное название «бесконтактные элементы».

При сборке выпрямителей установочный размер выдерживается за счет добавления изоляционных шайб, устанавливаемых между крепежной шайбой и выводом, на обоих концах шпильки. Если при сборке выпрямителей из элементов 60х60 мм и более установочный размер превышает допустимый, разрешается не ставить по одной дистанционной шайбе в крайних промежутках между элементами с обеих сторон выпрямителя.
После сборки выпрямители окрашивают 2 раза эмалью ПФ-15 (ВТУ МХП № КУ-488-57), если они не предназначаются для работы в масле. Окраска производится методом пульверизации или окунанием с последующим центрифугированием.
Выпрямители из таблеточных элементов диаметром 5; 7,2 и 12,5 мм собираются в цилиндрических корпусах из триацетатной пленки, стеклопластика или фарфора и других изоляционных материалов. Корпус выпрямителя заполняют деталями так, чтобы набор деталей находился на уровне с краями корпуса с отклонениями не более ±1 мм, что достигается изменением количества дистанционных шайб, указанных в чертежах.
Торцы корпуса из мягкого материала после его заполнения завальцовываются до указанных в чертежах размеров, заливаются эпоксидной пластмассой и окрашиваются нитроэмалью марки ДМ (ТУ МХП 520-54) красного цвета со стороны + и синего цвета со стороны —.

После окончания технологических операций селеновые диоды подвергаются электрической формовке, состоящей в том, что через диод пропускается большой обратный ток (плотность тока несколько десятков миллиампер на квадратный сантиметр) в течение от десятков минут до нескольких часов, с постепенным повышением приложенного обратного напряжения. В результате формовки снижается относительная величина прямого тока и резко уменьшается обратный ток. Класс вентиля по обратному напряжению по’вышается при этом в 1,5—2 раза. В процессе формовки создаются благоприятные условия для диффузии кадмия в селен, с одной стороны, и висмута — с другой. В слое селенистого кадмия создается проводимость типа n, а в другом слое селена проводимость типа p.

Промышленностью выпускались 22 размера селеновых элементов на токи нагрузки от 60 мкА до 24 А на один элемент.

В зависимости от формы различают следующие разновидности элементов:

	круглые без отверстия
	круглые с отверстием
	квадратные без отверстия
	квадратные с отверстием
	прямоугольные с несколькими отверстиями

Размеры выпускаемых селеновых элементов:

Номинальные значения прямого тока селеновых элементов зависят от размеров элементов (значения в А):

В зависимости от величины переменного обратного напряжения селеновые элементы разделяются на 6 классов:

Серии селеновых элементов бывают следующих классов: серия А — классов В, Г, Д; серия Г — Д, Е, И, К; серия Я — В, Г, Д; серия У — В, Г, Д; серия Ф — Г.

Допустимые значения обратного тока для селеновых элементов различных классов в зависимости от размера элемента, мА:

Селеновые элементы обычно собирались в выпрямители всех типов схем, которые могли потребоваться промышленности. В зависимости от электрической схемы соединения элементов выпрямители разделяются на виды, указанные в таблице:

Условное обозначение конструктивного исполнения выпрямителей

За время своего существования селеновые выпрямители сменили несколько систем обозначения.

Но всё же подавляющее большинство отечественных селеновых выпрямителей было выпущено по ОЖО.321.010.ТУ, согласно которым система обозначения состояла из следующих элементов:

	размер элемента
	класс элемента
	вид выпрямителя (схема включения)
	общее число элементов в выпрямителе
	серия выпрямителя
	число параллельных ветвей (если таковых нет, то число не ставится)
	конструктивное исполнение

В качестве примера расшифруем марку выпрямителя 40ГД16Е2ЦА: размер элементов выпрямителя 40х40 мм, число элементов — 16, выпрямитель собран в металлическом корпусе, обладает повышенной термостойкостью и предназначен для работы при температуре нагрева до +125° С и допускает переменное напряжение на элемент 25 В; элементы соединены в две изолированные друг от друга ветви, по однофазной однополупериодной схеме.

Для маломощных выпрямителей применяются обозначения, подобные системе 50-х годов, но после букв ставятся средняя величина выпрямленного тока (мА) и подводимое переменное напряжение (В), например АВС-6-600м. Буква «м» обозначает малогабаритный.

Источник