Ме́дно-за́кисный выпрями́тель , или ку́проксный выпрямитель , иногда называемый металлическим выпрямителем, жаргонное название — ку́прокс , — выпрямительный вентиль ; полупроводниковый диод , в качестве полупроводникового материала у которого используется закись меди .

Один из первых типов промышленно выпускаемых выпрямительных приборов, с рабочим током до нескольких ампер .

В настоящее время морально устарел и представляет только исторический интерес.

Принцип действия

Принцип действия купроксного выпрямителя основан на эффекте Шоттки , поскольку для выпрямления используется контакт металла (медь) и полупроводника (закись меди).

Устройство

Представляет собой медную пластину на поверхности которой сформирован тонкий слой закиси меди. Слой закиси меди получается при обжиге медной пластины в атмосфере кислорода .

При этом образующаяся на поверхности меди плёнка закиси меди, полученная при избытке кислорода, приобретает тип p-проводимости , а более глубокий слой закиси меди на поверхности меди, обогащённый ионами меди, – тип n-проводимости . На границе раздела этих слоёв образуется p-n-переход .

Для электрического контакта со слоем закиси меди на поверхность закисного слоя накладывается либо свинцовая пластина, либо наносится слой мелкодисперсного графита , либо наносится разбрызгиванием слой легкоплавкого сплава, например, сплава Вуда . Поверх этого проводящего слоя накладывается латунная пластина, выполняющая также функцию теплоотвода ( радиатора ). Несколько полученных таким способом отдельных вентилей обычно собирают в сборки — «столбы».

При изготовлении купроксного элемента может использоваться только химически очень чистая медь , обычная электротехническая медь непригодна для применения для этой цели, так как содержит большое количество примесей. Кроме того, температура при получении слоя закиси тщательно контролируется и должна находится в пределах 1020—1040 °С .

История

Медно-закисные выпрямители впервые были созданы в США в 1927 г. Позже они стали выпускаться в Англии фирмой « Вестингауз », и получили название «вестектор» ( акроним от « Вес тингауз» и «де тектор ») .

В СССР также были созданы и промышленно выпускались медно-закисные выпрямители, получившие название «цвитекторы» (акроним от ЦВИ — Ц ентральная в сесоюзная и сследовательская радиолаборатория ( НРЛ в г. Горький , там впервые в СССР (1935 год) и был разработан прибор) и де тектор ) .

В ранних модификациях популярного и массово выпускаемого переносного измерительного прибора ТТ-1 купроксные выпрямители использовались в цепи измерения переменного напряжения до середины 50-х годов 20 века.

В связи со своими недостатками (низкое обратное напряжение, низкая рабочая температура, малое отношение прямого и обратного сопротивления) купроксные приборы технически устарели и сейчас вытеснены из употребления более совершенными выпрямительными полупроводниковыми приборами.

Параметры и свойства

Допустимое обратное напряжение на вентиле не превышает 10 В . При обратном напряжении 20—30 В происходит пробой. Для работы при бо́льших напряжениях и увеличения выпрямленного тока используется последовательное соединение отдельных закисных диодов в выпрямительные столбы , собранные на болтах или шпильках .

Максимальная рабочая температура вентиля не должна превышать 60 °C. При бо́льших температурах вентиль теряет свои выпрямительные свойства. Для снижения температуры применяется радиаторные пластины.

Максимальная допустимая плотность тока медно-закисных вентилей около 0,1 А/см².

См. также

• Селеновый выпрямитель

Литература

• Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — Мн. : Вышэйшая школа, 1985. — С. 100—101. — 176 с.

Примечания