Metal likeretter - Metal rectifier

Selen likeretter. 8-plate 160V 450mA føderalt merke

En metall likeretter er en tidlig type halvleder likeretter der halvlederen er kobberoksid eller selen . De ble brukt i strømapplikasjoner for å konvertere vekselstrøm til likestrøm i enheter som radioer og batteriladere . Westinghouse Electric var en stor produsent av disse likeretterne siden slutten av 1920 -tallet, under handelsnavnet Westector (nå brukt som et handelsnavn for en overstrøms turapparat fra Westinghouse Nuclear).

I noen land brukes begrepet "metalllikretter" på alle slike enheter; i andre refererer uttrykket "metalllikretter" normalt til kobberoksydtyper, og " selen-likeretter " til selen- jerntyper .

Beskrivelse

Kobberoksid-likeretter

Metalllikrettere består av skivelignende skiver av forskjellige metaller, enten kobber (med et oksidlag for å gi rettet opp) eller stål eller aluminium , belagt med selen . Skivene er ofte atskilt med avstandshylser for å gi kjøling.

Driftsmodus

Driftsprinsippet til en metalllikteretter er relatert til moderne halvlederlikriktere ( Schottky -dioder og p -n -dioder ), men noe mer komplekst. Både selen og kobberoksid er halvledere, i praksis dopet av urenheter under produksjonen. Når de blir avsatt på metaller, ville det være forventet at resultatet er et enkelt kryss mellom metall og halvleder, og at utbedringen ville være et resultat av en Schottky -barriere . Imidlertid er dette ikke alltid tilfelle: forskeren S. Poganski oppdaget på 1940-tallet at de beste selen-likeretterne faktisk var halvleder-halvlederforbindelser mellom selen og et tynt kadmiumselenidlag , generert ut av kadmium-tinnmetallbelegget under behandling . Uansett er resultatet at det er en tømmingsregion i halvlederen, med et innebygd elektrisk felt, og dette gir en utbedrende handling.

Opptreden

Sammenlignet med senere silisium- eller germanium-enheter, hadde kobberoksid-likerettere en tendens til å ha dårlig effektivitet, og omvendt spenning var sjelden mer enn noen få volt. Et antall likeretterskiver må brukes i serie for å gi et tilstrekkelig spenningstall for omvendt nedbrytning - en bro -likeretter for en 12V batterilader vil ofte bruke 12 metalllikriktere. Selen-likerettere var generelt mer effektive enn metalloksydtyper, og kunne håndtere høyere spenninger. Imidlertid kreves det betydelig mer dyktighet for konstruksjonen.

applikasjoner

Radiomottakere

Metallikerettere ble også brukt som omhyllingsdetektor (AM-demodulator) dioder i radiomottakere. WX6 Westector var et typisk eksempel. Det var omtrent på størrelse og form på et AAA -batteri , med gjengede innlegg i hver ende som det ble koblet til.

Selen-likerettere ble en gang mye brukt som høyspent-likerettere i transformatorløse radio- og TV-apparater, før billigere silisiumdioder ble tilgjengelige. Selv om de var rimelig effektive i denne applikasjonen, (i hvert fall sammenlignet med vakuumrørlikriktere), hadde deres indre motstand en tendens til å øke etter hvert som de ble eldre. Bortsett fra å redusere tilgjengelig høy spenning , har dette en tendens til å gjøre dem varmere, noe som gir en ubehagelig lukt når selen begynner å fordampe.

TV -apparater og kopimaskiner

Høyspenning selen likeretter

Spesialdesignede selen -likerettere ble en gang mye brukt som EHT -likerettere i fjernsynsapparater og kopimaskiner. Et lag selen ble påført et ark med myk jernfolie, og tusenvis av små skiver (vanligvis 2 mm diameter) ble stanset ut av dette og satt sammen som "stabler" inne i keramiske rør. Likerettere som kan levere titusenvis av volt kan lages på denne måten. Deres interne motstand var ekstremt høy, men de fleste EHT -applikasjoner krevde bare noen få hundre mikroampere, så dette var normalt ikke et problem. Med utviklingen av rimelige silisiumlikriktere med høy spenning, har denne teknologien blitt ubrukelig.

Elektrolyse

Metalllikrettere er blitt erstattet av silisiumdioder i de fleste enheter, men det er visse applikasjoner der utskifting av metalllikriktere med silisiumenheter har vist seg upraktisk. Disse er hovedsakelig innen galvanisering , aluminiumssmelting og lignende industrielle applikasjoner med høy strøm og lav spenning, der det nedre spenningsfallet for metalllikriktere er viktigere enn deres omvendte nedbrytningsspenning .

Mange spesialdesignede transformator-likeretter (" Rectiformer ") enheter ble spesielt designet rundt egenskapene til metall likerettere, og erstatning av silisium likerettere ville nødvendiggjøre å bytte ut hele enheten. Som tilfellet er med mange andre industrielle prosesser, er det ofte betydelig billigere og mer praktisk å betale noen for å produsere erstatnings "eldre" metalllikriktere enn å erstatte likeretteren. Derfor blir metalllikriktere fremdeles produsert i små mengder i dag.

Referanser

Eksterne linker