Kupferoxydul-Gleichrichter
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Ein Kupferoxydul-Gleichrichter ist ein veralteter Trockengleichrichter aus Halbleiterdioden auf der Basis des halbleitenden Kupfer(I)-oxids (Trivialname: Kupferoxydul).
Kupferoxydul-Gleichrichter wurden seit etwa 1925 großtechnisch hergestellt, sie sind bei Leistungsanwendungen bald durch die Selengleichrichter, später durch die Germanium- und schließlich die Siliziumdiode abgelöst worden. Sie wurden jedoch bis in die 1950er Jahre noch in Messgleichrichtern verwendet.
Eine einzelne Kupferoxydul-Diode besteht aus einer einseitig mit Kupfer(I)-oxid beschichteten Kupferscheibe, die je nach Strombelastbarkeit einen Durchmesser von einem bis etwa 40 mm hat. Mehrere solcher Platten sind durch Stapeln, mittels Kontaktfedern oder zwischengelegte Blei- oder Zinkscheiben in Reihe oder zu Brückengleichrichtern zusammengeschaltet. Eine Reihenschaltung war aufgrund der nur wenige Volt betragenden Sperrspannung bereits bei gleichzurichtenden Spannungen ab etwa 10 Volt erforderlich.
Einer der Vorteile des Kupferoxydul-Gleichrichters ist die niedrige Schleusen- bzw. Flussspannung von 0,2…0,35 Volt, abhängig von der Herstellungstechnologie bzw. der konkreten Art des Materials. [1]. Aus diesem Grund wurden sie noch lange nach Entwicklung anderer Dioden als Messgleichrichter zur Wechselspannungs- und insbesondere zur Wechselstrom-Messung mittels Drehspulmesswerken eingesetzt[2]. Hierbei war auch ihre gegenüber zum Beispiel Germaniumdioden hohe Überlastbarkeit entscheidend.
Der Innenwiderstand in Flussrichtung beträgt zwischen 3Ω und 30Ω bei typischen Stromdichten um 100 mA/cm2, so dass für größere Ströme großflächige Elemente notwendig waren. Die kleine Sperrpannung machte kaskadierte Anordnungen erforderlich, so verwendete man für höhere Spannungen bei einem Stron von wenigen mA oft Kunststoffröhrchen, in denen eine Vielzahl der runden oxidierten Kupferscheibchen gestapelt waren (Vgl. auch ähnlich aufgebauter Selenstab).
Der Sperrstrom der Kupferoxydul-Dioden ist relativ groß und stark temperaturabhängig [3].
[Bearbeiten] Quellen
- ↑ H. Nieke: Über die Halbleitereigenschaften des Kupferoxyduls. XV. Kupfer-Oxydul-Gleichrichter aus einkristallinem Kupfer, Annalen der Physik, 478, Ausgabe 5-6 , Seiten 244 - 250
- ↑ Handbuch für Hochfrequenz- und Elektro-Techniker („Bartsch“), Band II, Seite 130 ff.
- ↑ http://www.imn.htwk-leipzig.de/~lueders/informatik/lehrinhalte/bauelemente/dioden.pdf
