Tipi di diodi e loro applicazione. Designazione di diversi tipi di diodi nel diagramma

- un dispositivo elettronico con due (a volte tre) elettrodi, che ha conduttività unilaterale. L'elettrodo collegato al polo positivo del dispositivo è chiamato anodo, al negativo - catodo. Se al dispositivo viene applicata una tensione continua, allora è nello stato aperto, in cui la resistenza è piccola e la corrente scorre senza ostacoli. Se viene applicata una tensione inversa, il dispositivo, a causa dell'elevata resistenza, viene chiuso. La corrente inversa è presente, ma è così piccola che convenzionalmente si presume pari a zero.

Classificazione generale

I diodi sono divisi in grandi gruppi: non semiconduttori e semiconduttori.

Non semiconduttore

Una delle varietà più antiche è diodi a tubo (elettrovuoto).. Sono tubi radio con due elettrodi, uno dei quali è riscaldato da un filamento. Nello stato aperto, le cariche si spostano dalla superficie del catodo riscaldato all'anodo. Con la direzione opposta del campo, il dispositivo va in posizione chiusa e la corrente praticamente non passa.

Un altro tipo di dispositivi non a semiconduttore: pieno di gas, di cui oggi sono in uso solo i modelli a scarica ad arco. I gastron (dispositivi con catodi caldi) sono riempiti con gas inerti, vapori di mercurio o vapori di altri metalli. Gli anodi di ossido speciali utilizzati nei diodi riempiti di gas sono in grado di sopportare carichi di corrente elevati.

Semiconduttore

I dispositivi a semiconduttore si basano sul principio della giunzione p-n. Esistono due tipi di semiconduttori: tipo p e tipo n. I semiconduttori di tipo P sono caratterizzati da un eccesso di cariche positive, di tipo n - un eccesso di cariche negative (elettroni). Se semiconduttori di questi due tipi si trovano nelle vicinanze, vicino al confine che li separa ci sono due regioni cariche strette, chiamate giunzione p-n. Viene chiamato un tale dispositivo con due tipi di semiconduttori con diversa conduttività delle impurità (o un semiconduttore e un metallo) e una giunzione p-n diodo semiconduttore. Sono i dispositivi a diodi a semiconduttore i più richiesti nei dispositivi moderni per vari scopi. Sono state sviluppate numerose modifiche di tali dispositivi per diversi campi di applicazione.

Diodi semiconduttori

Tipi di diodi per dimensione di giunzione

In base alle dimensioni e alla natura della giunzione p-n, esistono tre tipi di dispositivi: planare, puntiforme e microlega.

dettagli planari rappresentano un wafer semiconduttore, in cui sono presenti due regioni con diversa conduttività delle impurità. I prodotti più popolari sono realizzati in germanio e silicio. I vantaggi di tali modelli sono la capacità di funzionare con correnti continue significative, in condizioni di elevata umidità. A causa della loro elevata capacità di barriera, possono funzionare solo a basse frequenze. Le loro principali applicazioni sono i raddrizzatori CA installati negli alimentatori. Questi modelli sono chiamati raddrizzatori.

Diodi puntiformi hanno un'area di giunzione p-n estremamente piccola e sono adatti a funzionare con correnti basse. Sono detti ad alta frequenza, poiché vengono utilizzati principalmente per convertire oscillazioni modulate di frequenza significativa.

Microlega i modelli sono ottenuti fondendo singoli cristalli di semiconduttori di tipo p e di tipo n. Secondo il principio di funzionamento, tali dispositivi sono planari, ma in termini di caratteristiche sono simili ai dispositivi puntuali.

Materiali per la fabbricazione di diodi

Nella produzione di diodi vengono utilizzati silicio, germanio, arseniuro di gallio, fosfuro di indio, selenio. I più comuni sono i primi tre materiali.

Silicio purificato- un materiale relativamente economico e facile da lavorare che è il più ampiamente utilizzato. I diodi al silicio sono eccellenti modelli per uso generale. La loro tensione di polarizzazione è 0,7 V. Nei diodi al germanio questo valore è 0,3 V. Il germanio è un materiale più raro e costoso. Pertanto, i dispositivi al germanio vengono utilizzati nei casi in cui i dispositivi al silicio non possono far fronte efficacemente al compito tecnico, ad esempio nei circuiti elettrici a bassa potenza e precisione.

Tipi di diodi per gamma di frequenza

In base alla frequenza operativa, i diodi sono suddivisi in:

• Bassa frequenza - fino a 1 kHz.
• Alta frequenza e altissima frequenza - fino a 600 MHz. A tali frequenze vengono utilizzati principalmente dispositivi puntiformi. La capacità di giunzione dovrebbe essere bassa, non più di 1-2 pF. Sono efficaci in un'ampia gamma di frequenze, comprese quelle a bassa frequenza, quindi sono universali.
• I diodi ad impulsi vengono utilizzati nei circuiti in cui l'alta velocità è un fattore fondamentale. Secondo la tecnologia di produzione, tali modelli sono suddivisi in punti, lega, saldati, diffusi.

Applicazioni dei diodi

I produttori moderni offrono una vasta gamma di diodi su misura per applicazioni specifiche.

Diodi raddrizzatori

Questi dispositivi vengono utilizzati per rettificare la sinusoide della corrente alternata. Il loro principio di funzionamento si basa sulla proprietà del dispositivo di entrare in uno stato chiuso quando polarizzato in modo inverso. Come risultato del funzionamento del dispositivo a diodi, le semionde negative della sinusoide corrente vengono interrotte. In base alla dissipazione di potenza, che dipende dalla corrente continua massima consentita, i diodi raddrizzatori sono divisi in tre tipi: bassa potenza, media potenza, potente.

• diodi a bassa corrente può essere utilizzato in circuiti in cui il valore corrente non supera 0,3 A. I prodotti si distinguono per il peso ridotto e le dimensioni compatte, poiché la loro custodia è realizzata in materiali polimerici.
• Diodi di media potenza possono funzionare nell'intervallo di corrente compreso tra 0,3 e 10,0 A. Nella maggior parte dei casi, hanno una custodia in metallo e cavi rigidi. Sono prodotti principalmente da silicio purificato. Sul lato catodo è realizzata una filettatura per il fissaggio su un dissipatore di calore.
• I potenti diodi (di potenza) funzionano in circuiti con una corrente superiore a 10 A. I loro involucri sono realizzati in cermet e vetro metallico. Design: spilla o tablet. I produttori offrono modelli progettati per correnti fino a 100.000 A e tensioni fino a 6 kV. Sono principalmente realizzati in silicio.

Rivelatori a diodi

Tali dispositivi sono ottenuti combinando diodi e condensatori in un circuito. Sono progettati per estrarre le basse frequenze dai segnali modulati. Sono presenti nella maggior parte degli elettrodomestici: radio e televisori. Come rilevatori di radiazioni vengono utilizzati fotodiodi che convertono la luce che cade sulla superficie fotosensibile in un segnale elettrico.

Dispositivi restrittivi

La protezione da sovraccarico è fornita da una catena di diversi diodi collegati alle linee di alimentazione nella direzione opposta. In condizioni operative standard, tutti i diodi sono chiusi. Tuttavia, quando la tensione supera il valore consentito, uno degli elementi di protezione viene attivato.

Interruttori a diodi

Gli interruttori sono combinazioni di diodi utilizzati per modificare istantaneamente i segnali ad alta frequenza. Tale sistema è controllato dalla corrente elettrica continua. I segnali ad alta frequenza e di controllo vengono separati mediante condensatori e induttori.

Protezione contro le scintille a diodi

Un'efficace protezione dalle scintille si ottiene combinando una barriera di limitazione della tensione a diodo shunt con resistori di limitazione della corrente.

Diodi parametrici

Sono utilizzati negli amplificatori parametrici, che sono una sottospecie di amplificatori rigenerativi risonanti. Il principio di funzionamento si basa sull'effetto fisico, che consiste nel fatto che quando segnali a frequenza diversa arrivano alla capacità non lineare, parte della potenza di un segnale può essere diretta per aumentare la potenza di un altro segnale. L'elemento destinato a contenere una capacità non lineare è un diodo parametrico.

Diodi di miscelazione

I dispositivi di miscelazione vengono utilizzati per trasformare i segnali a microonde in segnali a frequenza intermedia. La trasformazione del segnale viene effettuata a causa della non linearità dei parametri del diodo di miscelazione. Per la miscelazione dei diodi a microonde vengono utilizzati dispositivi con barriera Schottky, varicap, diodi invertiti e diodi Mott.

Diodi moltiplicatori

Questi dispositivi a microonde vengono utilizzati nei moltiplicatori di frequenza. Possono operare nelle gamme di lunghezze d'onda decimetriche, centimetriche e millimetriche. Di norma, come moltiplicatori vengono utilizzati dispositivi al silicio e all'arseniuro di gallio, spesso con l'effetto Schottky.

diodi di sintonizzazione

Il principio di funzionamento dei diodi di sintonizzazione si basa sulla dipendenza della capacità di barriera della giunzione p-n dall'entità della tensione inversa. Come dispositivi di sintonizzazione vengono utilizzati dispositivi di silicio e arseniuro di gallio. Queste parti vengono utilizzate nei dispositivi di sintonizzazione della frequenza nella gamma delle microonde.

Diodi generatori

Per generare segnali nella gamma delle microonde, sono richiesti dispositivi di due tipi principali: transito di valanghe e diodi Gunn. Alcuni diodi generatori, se accesi in una determinata modalità, possono svolgere le funzioni di dispositivi moltiplicatori.

Tipi di diodi per tipo di progettazione

Diodi Zener (diodi Zener)

Questi dispositivi sono in grado di mantenere le prestazioni in modalità di guasto elettrico. Nei dispositivi a bassa tensione (tensione fino a 5,7 V), viene utilizzata la rottura del tunnel, nei dispositivi ad alta tensione viene utilizzata la rottura della valanga. Gli stabilizzatori forniscono la stabilizzazione delle basse tensioni.

Stabistori

Uno stabiistor, o normistor, è un diodo a semiconduttore in cui il ramo diretto della caratteristica corrente-tensione viene utilizzato per stabilizzare la tensione (ovvero, nella regione di polarizzazione diretta, la tensione attraverso lo stabistore dipende debolmente dalla corrente). Una caratteristica distintiva degli stabistori rispetto ai diodi zener è una tensione di stabilizzazione inferiore (circa 0,7-2 V).

Diodi Schottky

I dispositivi utilizzati come raddrizzatori, moltiplicatori, dispositivi di sintonizzazione funzionano sulla base di un contatto metallo-semiconduttore. Strutturalmente sono wafer di silicio a bassa resistenza su cui è depositata una pellicola ad alta resistenza con lo stesso tipo di conduttività. Uno strato metallico viene depositato sulla pellicola mediante vuoto.

Varicap

I Varicap svolgono le funzioni di una capacità, il cui valore cambia con una variazione di tensione. La caratteristica principale di questo dispositivo è il volt-farad.

diodi tunnel

Questi diodi semiconduttori presentano una sezione discendente sulla caratteristica corrente-tensione per effetto tunnel. Una modifica del dispositivo tunnel è un diodo invertito, in cui il ramo di resistenza negativa è piccolo o assente. Il ramo inverso del diodo invertito corrisponde al ramo anteriore del tradizionale dispositivo a diodi.

Tiristori

A differenza di un diodo convenzionale, il tiristore, oltre all'anodo e al catodo, ha un terzo elettrodo di controllo. Questi modelli sono caratterizzati da due stati stabili: aperto e chiuso. Secondo il dispositivo, queste parti sono divise in dinistori, trinistori, triac. Nella produzione di questi prodotti viene utilizzato principalmente il silicio.

Triac

I triac (tiristori simmetrici) sono un tipo di tiristori utilizzati per la commutazione nei circuiti CA. A differenza del tiristore, che ha un catodo e un anodo, non è corretto chiamare catodo o anodo i terminali principali (di potenza) del triac, poiché, a causa della struttura del triac, sono entrambi allo stesso tempo. Il triac rimane aperto finché la corrente che scorre attraverso i terminali principali supera una certa quantità, chiamata corrente di mantenimento.

Dinistori

Un dinistor, o tiristore a diodi, è un dispositivo che non contiene elettrodi di controllo. Sono invece controllati da una tensione applicata tra gli elettrodi principali. La loro applicazione principale è controllare un carico potente con segnali deboli. I dinistori vengono utilizzati anche nella produzione di dispositivi di commutazione.

ponti di diodi

Si tratta di 4, 6 o 12 diodi interconnessi. Il numero di elementi del diodo è determinato dal tipo di circuito, che può essere monofase, trifase, a ponte intero o a mezzo ponte. I ponti svolgono la funzione di raddrizzare la corrente. Spesso utilizzato negli alternatori automobilistici.

Fotodiodi

Progettato per convertire l'energia luminosa in un segnale elettrico. Il principio di funzionamento è simile ai pannelli solari.

LED

Questi dispositivi emettono luce quando sono collegati a una corrente elettrica. I LED, che hanno un'ampia gamma di colori di illuminazione e potenza, vengono utilizzati come indicatori in vari dispositivi, emettitori di luce negli accoppiatori ottici e vengono utilizzati nei telefoni cellulari per illuminare la tastiera. Come moderne sorgenti luminose nelle lanterne sono richiesti dispositivi ad alta potenza.

diodi infrarossi

Questo è un tipo di LED che emette luce nella gamma degli infrarossi. Viene utilizzato nelle linee di comunicazione senza cavo, nella strumentazione, nei dispositivi di controllo remoto, nelle telecamere a circuito chiuso per la visione notturna del territorio. I dispositivi che emettono infrarossi generano luce in una gamma non visibile all'occhio umano. Può essere rilevato utilizzando la fotocamera di un telefono cellulare.

Diodi Gunn

Questo tipo di diodi a microonde sono costituiti da un materiale semiconduttore con una struttura complessa della banda di conduzione. Tipicamente, nella produzione di questi dispositivi viene utilizzato l'arseniuro di gallio elettronicamente conduttivo. In questo dispositivo non è presente alcuna giunzione p-n, ovvero le caratteristiche del dispositivo sono proprie e non si presentano all'interfaccia tra due diversi semiconduttori.

Diodi magnetici

In tali dispositivi, il CVC cambia sotto l'influenza di un campo magnetico. I dispositivi vengono utilizzati in pulsanti senza contatto per l'immissione di informazioni, sensori di movimento, dispositivi di controllo e misurazione di grandezze non elettriche.

Diodi laser

Questi dispositivi, che hanno una struttura cristallina complessa e un principio di funzionamento complesso, offrono una rara opportunità di generare un raggio laser in un ambiente domestico. Grazie all'elevata potenza ottica e all'ampia funzionalità, i dispositivi sono efficaci negli strumenti di misura ad alta precisione per applicazioni domestiche, mediche e scientifiche.

Diodi a valanga e diodi a valanga

Il principio di funzionamento dei dispositivi consiste nella moltiplicazione a valanga dei portatori di carica durante la polarizzazione inversa della giunzione p-n e nel loro superamento dello spazio di volo per un certo periodo di tempo. Come materiali di partenza vengono utilizzati arseniuro di gallio o silicio. I dispositivi sono destinati principalmente all'ottenimento di oscillazioni a microonde.

Diodi PIN

I dispositivi PIN tra le regioni p e n hanno il proprio semiconduttore non drogato (regione i). L'ampia area non legata non consente l'utilizzo di questo dispositivo come raddrizzatore. Tuttavia, i diodi PIN sono ampiamente utilizzati come diodi di miscelazione, rilevamento, parametrici, di commutazione, di limitazione, di sintonizzazione e di generazione.

triodi

I triodi sono tubi a vuoto. Ha tre elettrodi: un catodo termoionico (riscaldamento diretto o indiretto), un anodo e una griglia di controllo. Oggi i triodi sono quasi completamente sostituiti dai transistor a semiconduttore. L'eccezione sono le aree in cui è necessario convertire segnali con una frequenza dell'ordine di centinaia di MHz - GHz di alta potenza con un numero limitato di componenti attivi e le dimensioni e il peso non contano molto.

Marcatura a diodi

La marcatura dei dispositivi a diodi a semiconduttore include numeri e lettere:

• La prima lettera caratterizza il materiale originale. Ad esempio, K è silicio, G è germanio, A è arseniuro di gallio, I è fosfuro di indio.
• La seconda lettera è la classe o il gruppo del diodo.
• Il terzo elemento, solitamente numerico, denota l'applicazione e le proprietà elettriche del modello.
• Il quarto elemento è alfabetico (dalla A alla Z), denota l'opzione di sviluppo.

Esempio: KD202K - diodo di diffusione raddrizzatore al silicio.

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Diodo è un dispositivo a semiconduttore a due elettrodi. Questo è di conseguenza Anodo(+) o elettrodo positivo e Catodo(-) o elettrodo negativo. È consuetudine dire che un diodo ha regioni (p) e (n), che sono collegate ai terminali del diodo. Insieme formano una giunzione pn. Diamo uno sguardo più da vicino a cos'è questa giunzione p-n. Un diodo semiconduttore è un cristallo di silicio o germanio purificato, in cui un'impurità accettore viene introdotta nella regione (p) e un'impurezza donatrice viene introdotta nella regione (n). Gli ioni possono agire come impurità donatrice. Arsenico e come accettore di ioni impurità India. La proprietà principale di un diodo è la capacità di far passare la corrente in una sola direzione. Consideriamo la figura seguente:

Questa figura mostra che se il diodo è acceso anodo al plus nutrizionale catodo al meno dell'alimentazione, il diodo è nello stato aperto e conduce corrente, poiché la sua resistenza è trascurabile. Se il diodo è acceso anodo al meno, e catodo il lato positivo è che la resistenza del diodo sarà molto grande e praticamente non ci sarà corrente nel circuito, o meglio lo sarà, ma così piccola da poter essere trascurata.

Puoi saperne di più guardando il grafico seguente, la caratteristica Volt-Amp di un diodo:

Nella connessione diretta, come possiamo vedere da questo grafico, il diodo ha una piccola resistenza, e di conseguenza fa passare bene la corrente, e nella connessione inversa, fino ad un certo valore di tensione, il diodo è chiuso, ha un'elevata resistenza e praticamente non conduce attuale. È facile verificarlo, se hai un diodo e un multimetro a portata di mano, devi mettere il dispositivo in posizione di continuità del suono, oppure impostando l'interruttore del multimetro di fronte all'icona del diodo, in casi estremi, puoi provare a suonare il diodo impostando l'interruttore sulla posizione 2 KΩ misurazione della resistenza. Il diodo è raffigurato sugli schemi come nella figura sotto, ricorda dove è facile concludere: la corrente, come sai, scorre sempre da più a meno, e quindi il triangolo nell'immagine del diodo, per così dire, mostra la direzione della corrente con il suo apice, cioè dal più al meno.

Collegando la sonda rossa del multimetro all'Anodo, possiamo assicurarci che il diodo faccia passare corrente nella direzione avanti, sullo schermo del dispositivo appariranno numeri pari a ~ 800-900 o vicini ad esso. Collegando le sonde al contrario, la sonda nera all'anodo, la sonda rossa al catodo, vedremo un'unità sullo schermo, che conferma che il diodo non fa passare corrente nel collegamento inverso. I diodi discussi sopra sono planari e puntiformi. I diodi planari sono progettati per potenza media e alta e vengono utilizzati principalmente nei raddrizzatori. I diodi puntiformi sono progettati per bassa potenza e vengono utilizzati nei rilevatori radio, possono funzionare ad alte frequenze.

Diodo planare e puntiforme

Quali sono i tipi di diodi?

A) La foto mostra il diodo di cui abbiamo discusso sopra.

b) Questa immagine mostra diodo zener, (nome straniero diodo Zener), viene utilizzato quando si riaccende il diodo. L'obiettivo principale è mantenere stabile la tensione.

Diodo zener a doppio anodo: immagine nel diagramma

IN) doppia faccia(o due anodi) diodo zener. Il vantaggio di questo diodo zener è che può essere acceso indipendentemente dalla polarità.

D), può essere utilizzato come elemento amplificatore.

E), utilizzato nei circuiti ad alta frequenza per il rilevamento.

E), utilizzato come condensatore variabile.

G), quando il dispositivo è illuminato nel circuito ad esso collegato, si forma una corrente dovuta alla comparsa di coppie di elettroni e lacune.

H), dispositivi ben noti e probabilmente più utilizzati, dopo i diodi raddrizzatori convenzionali. Sono utilizzati in molti dispositivi elettronici per indicazioni e non solo.

Diodi raddrizzatori vengono prodotti anche sotto forma di ponti di diodi, analizziamo di cosa si tratta: si tratta di quattro diodi collegati per ottenere una corrente costante (rettifica) in un alloggiamento. Sono collegati da circuito a ponte, norma per raddrizzatori:

Hanno quattro uscite contrassegnate: due per il collegamento della corrente alternata e più e meno. La foto mostra un ponte a diodi KC405:

Ora diamo uno sguardo più da vicino alla portata dei LED. I diodi emettitori di luce (o meglio, una lampada a LED) sono prodotti anche dall'industria per l'illuminazione di interni, come sorgente luminosa economica e durevole, con una base che consente loro di essere avvitati in un normale portalampada a incandescenza.

Foto lampada LED

I LED esistono in diversi pacchetti, incluso SMD.

Vengono prodotti anche i cosiddetti led RGB, al loro interno sono presenti tre cristalli di led con diversa luminosità Rosso-Verde-Blu, rispettivamente Rosso - Verde - Blu, questi led hanno quattro uscite e permettono di rendere visibile qualsiasi colore miscelandosi colori.

Questi LED SMD sono spesso disponibili come strisce con resistori preinstallati e consentono di collegarli direttamente a un alimentatore da 12 volt. Puoi utilizzare un controller speciale per creare effetti di luce:

regolatore rgb

Quando vengono utilizzati, non amano quando vengono forniti con una tensione di alimentazione superiore a quella per cui sono progettati e possono bruciarsi immediatamente o dopo qualche tempo, quindi la tensione della fonte di alimentazione deve essere calcolata utilizzando le formule. Per i LED sovietici del tipo AL-307, la tensione di alimentazione dovrebbe essere di circa 2 volt, per 2-2,5 volt importati, naturalmente con limitazione di corrente. Per alimentare le strisce LED, se non si utilizza un apposito controller, è necessario un alimentatore stabilizzato. Materiale preparato - AKV.

Discuti l'articolo DIODI

Cos'è un diodo? Questo è un elemento che ha ricevuto una conduttività diversa. Dipende da come scorre la corrente elettrica. L'applicazione del dispositivo dipende dal circuito che deve limitare l'inseguimento di questo elemento. In questo articolo parleremo del dispositivo del diodo e di quali tipi esistono. Considera lo schema e dove vengono applicati questi elementi.

Storia dell'apparenza

Accadde così che due scienziati iniziarono a lavorare contemporaneamente sulla creazione di diodi: un britannico e un tedesco. Va notato che le loro scoperte erano leggermente diverse. Il primo basava l'invenzione sui triodi a tubi, il secondo su quelli a stato solido.

Sfortunatamente, a quel tempo la scienza non era in grado di fare progressi in questo settore, ma furono fornite molte ragioni per riflettere.

Alcuni anni dopo, i diodi furono nuovamente scoperti (formalmente). Thomas Edison brevettò questa invenzione. Sfortunatamente, in tutte le sue opere durante la sua vita, questo non gli è stato utile. Pertanto, una tecnologia simile è stata sviluppata da altri scienziati in anni diversi. Fino all'inizio del XX secolo queste invenzioni venivano chiamate raddrizzatori. E solo dopo poco William Eckles usò due parole: di e odos. La prima parola si traduce in due e la seconda in modo. La lingua in cui è stato dato il nome è il greco. E se traduci l'espressione per intero, "diodo" significa "a due vie".

Il principio di funzionamento e informazioni di base sui diodi

Il diodo nella sua struttura ha elettrodi. Stiamo parlando dell'anodo e del catodo. Se il primo ha un potenziale positivo, il diodo si dice aperto. Pertanto, la resistenza diventa piccola e la corrente passa. Se il potenziale al catodo è positivo, il diodo non è aperto. Non passa corrente elettrica e ha un alto indice di resistenza.

Come funziona un diodo

In linea di principio, cos'è un diodo, l'abbiamo capito. Adesso bisogna capire come funziona.

La cassa è spesso realizzata in vetro, metallo o ceramica. Molto spesso, al posto di quest'ultimo vengono utilizzati alcuni composti. Sotto il corpo puoi vedere due elettrodi. Il più semplice avrà una filettatura di piccolo diametro.

All'interno del catodo c'è un filo. È considerato un riscaldatore, in quanto ha tra le sue funzioni il riscaldamento, che avviene secondo le leggi della fisica. Il diodo si riscalda a causa del lavoro della corrente elettrica.

Nella produzione vengono utilizzati anche silicio o germanio. Un lato del dispositivo presenta una carenza di elettrodi, l'altro lato ne ha un eccesso. Per questo motivo vengono creati confini speciali, forniti dalla transizione del tipo p-n. Grazie a lui, la corrente viene condotta nella direzione in cui è necessaria.

Caratteristiche dei diodi

Il diodo nello schema è già mostrato, ora dovresti scoprire a cosa devi prestare attenzione quando acquisti un dispositivo.

Di norma, gli acquirenti sono guidati solo da due sfumature. Stiamo parlando della massima intensità di corrente, nonché della tensione inversa alle velocità massime.

L'uso dei diodi nella vita di tutti i giorni

Molto spesso, i diodi vengono utilizzati nei generatori automobilistici. Quale diodo scegliere, dovresti decidere tu stesso. Va notato che le macchine utilizzano complessi di diversi dispositivi, riconosciuti come ponte a diodi. Spesso tali dispositivi sono integrati in televisori e ricevitori. Se li usi insieme ai condensatori, puoi ottenere la separazione delle frequenze e dei segnali.

Per proteggere il consumatore dalla corrente elettrica, nei dispositivi è spesso integrato un complesso di diodi. Un tale sistema di protezione è considerato abbastanza efficace. Va anche detto che l'alimentatore utilizza molto spesso tale dispositivo per qualsiasi dispositivo. Pertanto, i diodi LED sono ormai abbastanza comuni.

Tipi di diodi

Dopo aver considerato cos'è un diodo, è necessario sottolineare quali tipi esistono. Di norma, i dispositivi sono divisi in due gruppi. Il primo è considerato semiconduttore e il secondo non è semiconduttore.

Al momento, il primo gruppo è popolare. Il nome è associato ai materiali con cui è realizzato tale dispositivo: da due semiconduttori o da metallo ordinario con un semiconduttore.

Al momento sono stati sviluppati numerosi tipi speciali di diodi, che vengono utilizzati in circuiti e dispositivi unici.

Diodo Zener o diodo Zener

Questo tipo viene utilizzato nella stabilizzazione della tensione. Il fatto è che un tale diodo, quando si verifica un guasto, aumenta bruscamente la corrente, mentre la precisione è la più elevata possibile. Di conseguenza, le prestazioni di questo tipo di diodo sono piuttosto sorprendenti.

tunnel

Se spieghiamo in termini semplici che tipo di diodo è, allora va detto che questo tipo crea un tipo di resistenza negativo nelle caratteristiche corrente-tensione. Spesso tale dispositivo viene utilizzato in generatori e amplificatori.

diodo invertito

Se parliamo di questo tipo di diodi, questo dispositivo può modificare la tensione al minimo, operando in modalità aperta. Questo dispositivo è un analogo di un diodo di tipo tunnel. Anche se funziona in modo leggermente diverso, si basa proprio sull’effetto sopra descritto.

Varicap

Questo dispositivo è un dispositivo a semiconduttore. È caratterizzato dal fatto che ha una capacità maggiore che può essere controllata. Dipende dalla tensione inversa. Spesso, tale diodo viene utilizzato durante l'impostazione e la calibrazione di circuiti di tipo oscillatorio.

Diodo ad emissione luminosa

Questo tipo di diodo emette luce, ma solo se la corrente scorre nella direzione in avanti. Molto spesso, è questo dispositivo che viene utilizzato ovunque sia necessario creare un'illuminazione con un consumo energetico minimo.

Fotodiodo

Questo dispositivo ha caratteristiche completamente opposte, se parliamo dell'opzione descritta in precedenza. Pertanto, genera cariche solo se la luce lo colpisce.

Marcatura

Va notato che una caratteristica di tutti i dispositivi è che ciascuno degli elementi ha una designazione speciale. Grazie a loro puoi scoprire le caratteristiche del diodo, se appartiene al tipo a semiconduttore. Il corpo è composto da quattro componenti. Ora diamo un'occhiata ai segni.

In primo luogo ci sarà sempre una lettera o un numero che indica il materiale di cui è composto il diodo. Pertanto, i parametri del diodo saranno facili da scoprire. Se viene indicata la lettera G, K, A o I, significa germanio, silicio, arseniuro di gallio e indio. A volte al loro posto possono essere indicati rispettivamente i numeri da 1 a 4.

Il secondo posto sarà il tipo. Ha anche significati diversi e caratteristiche proprie. Possono esserci unità raddrizzatori (C), varicap (B), diodi tunnel (I) e zener (C), raddrizzatori (D), microonde (A).

Il penultimo posto è occupato da un numero che indicherà la zona in cui viene utilizzato il diodo.

Il quarto posto sarà impostato su un numero compreso tra 01 e 99. Indicherà il numero di sviluppo. Inoltre, il produttore può applicare varie designazioni alla custodia. Tuttavia, di norma vengono utilizzati solo su dispositivi creati per determinati circuiti.

Per comodità, i diodi possono essere contrassegnati con immagini grafiche. Stiamo parlando di punti, strisce. Non c’è alcuna logica in queste cifre. Pertanto, per capire cosa aveva in mente il produttore, dovrai leggere le istruzioni.

triodi

Questo tipo di elettrodo è analogo a un diodo. Cos'è un triodo? È un po' simile nel suo complesso ai dispositivi sopra descritti, ma ha altre funzioni e design. La differenza principale tra un diodo e un triodo sarebbe che ha tre terminali ed è più comunemente indicato come transistor stesso.

Il principio di funzionamento si basa sul fatto che, utilizzando un piccolo segnale, la corrente verrà emessa nel circuito. Diodi e transistor sono utilizzati in quasi tutti i dispositivi di tipo elettronico. Riguarda anche i processori.

Vantaggi e svantaggi

Un diodo laser, come qualsiasi altro, presenta vantaggi e svantaggi. Per sottolineare i vantaggi di questi dispositivi è necessario specificarli. Inoltre, faremo un piccolo elenco di contro.

Tra i vantaggi, va notato il basso costo dei diodi, un'eccellente durata, un'elevata velocità di funzionamento, è comunque possibile utilizzare questi dispositivi quando si lavora con corrente alternata. Va notato anche le dimensioni ridotte, che consentono di posizionare i dispositivi su qualsiasi schema.

Per quanto riguarda gli svantaggi, va sottolineato che attualmente non esistono dispositivi di tipo semiconduttore che possano essere utilizzati nei dispositivi ad alta tensione. Ecco perché devi incorporare le vecchie controparti. Va anche notato che le alte temperature sono molto dannose per i diodi. Riduce la durata.

Le prime copie avevano pochissima precisione. Ecco perché le caratteristiche dei dispositivi erano piuttosto scadenti. Le lampade a diodi dovevano essere disimballate. Cosa significa questo? Alcuni dispositivi potrebbero ricevere proprietà completamente diverse, anche realizzati nello stesso lotto. Dopo aver eliminato i dispositivi inutilizzabili, gli elementi sono stati etichettati, descrivendone le reali caratteristiche.

Tutti i diodi in vetro hanno una caratteristica: sono sensibili alla luce. Pertanto, se il dispositivo può aprirsi, cioè ha una copertura, l'intero circuito funzionerà in modo completamente diverso, a seconda che lo spazio per la luce sia aperto o chiuso.

I diodi appartengono alla categoria dei dispositivi elettronici che funzionano secondo il principio di un semiconduttore, che reagisce in modo particolare alla tensione ad esso applicata. L'aspetto e la designazione del circuito di questo prodotto a semiconduttore sono riportati nella figura seguente.

Una caratteristica dell'inclusione di questo elemento nel circuito elettronico è la necessità di osservare la polarità del diodo.

Spiegazione aggiuntiva. Per polarità si intende un ordine di commutazione rigorosamente stabilito, che tiene conto di dove si trova il più e dov'è il meno di questo prodotto.

Questi due simboli sono legati ai suoi terminali, chiamati rispettivamente anodo e catodo.

Caratteristiche di funzionamento

È noto che qualsiasi diodo a semiconduttore, quando ad esso viene applicata una tensione costante o alternata, fa passare la corrente in una sola direzione. Se viene riacceso, la corrente continua non scorre, poiché la giunzione n-p sarà polarizzata in una direzione non conduttiva. Dalla figura si può vedere che il meno del semiconduttore si trova sul lato del suo catodo e il più è sull'estremità opposta.

L'effetto della conduzione unidirezionale può essere confermato in modo particolarmente chiaro dall'esempio dei prodotti a semiconduttori, chiamati diodi emettitori di luce, che funzionano solo se accesi correttamente.

In pratica, non sono rare le situazioni in cui non sono presenti segni evidenti sul corpo del prodotto che permettano di capire immediatamente dove ha quale polo. Ecco perché è importante conoscere i segni speciali con cui puoi imparare a distinguerli.

Metodi per determinare la polarità

Per determinare la polarità di un prodotto a diodi, è possibile utilizzare vari metodi, ognuno dei quali è adatto a determinate situazioni e verrà considerato separatamente. Questi metodi sono condizionatamente suddivisi nei seguenti gruppi:

• Un metodo di ispezione visiva che consente di determinare la polarità in base ai contrassegni o alle caratteristiche esistenti;
• Controllo con un multimetro incluso nella modalità di composizione;
• Scopri dov'è il più e dov'è il meno assemblando un semplice circuito con una lampadina in miniatura.

Consideriamo ciascuno di questi approcci separatamente.

ispezione visuale

Questo metodo consente di decifrare la polarità in base ai segni speciali sul prodotto a semiconduttore. Per alcuni diodi può trattarsi di un punto o di una striscia anulare spostata verso l'anodo. Alcuni esemplari del vecchio marchio (KD226, per esempio) hanno su un lato una caratteristica forma appuntita, che corrisponde al plus. Dall'altro, l'estremità completamente piatta, rispettivamente, c'è un aspetto negativo.

Nota! Quando si esaminano visivamente i LED, ad esempio, si scopre che una delle loro gambe presenta una caratteristica sporgenza.

Su questa base, di solito viene determinato dove tale diodo ha un vantaggio e dov'è il contatto opposto.

Applicazione dello strumento di misura

Il modo più semplice e affidabile per determinare la polarità è utilizzare uno strumento di misurazione come un "multimetro", incluso nella modalità "Continuità". Quando si misura, è necessario ricordare sempre che il cavo con isolamento rosso viene fornito con un segno positivo dalla batteria incorporata e un cavo con isolamento nero negativo.

Dopo aver collegato arbitrariamente queste "estremità" ai terminali di un diodo con polarità sconosciuta, è necessario seguire le letture sul display del dispositivo. Se l'indicatore mostra una tensione dell'ordine di 0,5-0,7 Volt, significa che è acceso nella direzione in avanti e la gamba a cui è collegata la sonda con isolamento rosso è positiva.

Se l'indicatore mostra "uno" (infinito), possiamo dire che il diodo è acceso nella direzione opposta e in base a ciò sarà possibile giudicarne la polarità.

Informazioni aggiuntive. Alcuni radioamatori utilizzano una presa progettata per misurare i parametri dei transistor per testare i LED.

Il diodo in questo caso viene acceso come una delle transizioni del dispositivo a transistor e la sua polarità è determinata dal fatto che si illumini o meno.

Inclusione nel regime

In un caso estremo, quando non è possibile determinare visivamente la posizione dei pin e non è disponibile alcun dispositivo di misurazione, è possibile utilizzare il metodo per includere un diodo in un semplice circuito mostrato nella figura seguente.

Quando è inclusa in un tale circuito, la lampadina si accenderà (questo significa che il semiconduttore fa passare la corrente attraverso se stesso) oppure no. Nel primo caso il plus della batteria sarà collegato all'uscita positiva del prodotto (anodo) e nel secondo caso, al contrario, al suo catodo.

In conclusione, notiamo che esistono diversi modi per determinare la polarità di un diodo. Allo stesso tempo, la scelta di un metodo specifico per il suo rilevamento dipende dalle condizioni dell'esperimento e dalle capacità dell'utente.

video

In meccanica esistono dispositivi che consentono il passaggio dell'aria o del liquido in una sola direzione.Ricorda come hai gonfiato la ruota di una bicicletta o di un'auto. Perché non è uscita aria dalla ruota quando hai rimosso il tubo della pompa? Perché sulla fotocamera, nel tubo in cui si inserisce il tubo della pompa, c'è una cosa così interessante -. Qui lascia semplicemente passare l'aria solo in una direzione e ne blocca il passaggio nell'altra direzione.

Elettronica: è la stessa idraulica o pneumatica. Ma lo scherzo è che nell'elettronica, invece del liquido o dell'aria, viene utilizzata la corrente elettrica. Per fare un'analogia: un serbatoio d'acqua è un condensatore carico, un tubo è un filo, un induttore è una ruota con lame

che non può essere immediatamente disperso, e quindi è impossibile interromperlo bruscamente.

Allora cos'è un capezzolo in elettronica? E chiameremo un capezzolo un elemento radiofonico -. E in questo articolo lo conosceremo meglio.

Un diodo a semiconduttore è un elemento che consente alla corrente di fluire in una direzione e la blocca nell'altra direzione. Questo è una specie di capezzolo ;-).

Alcuni diodi assomigliano quasi esattamente ai resistori:

E alcuni sembrano un po' diversi:

Esiste anche una versione SMD dei diodi:

Il diodo ha due terminali, come un resistore, ma questi pin, a differenza di un resistore, hanno nomi specifici: anodo e catodo(e non più e meno, come dicono alcuni ingegneri elettronici analfabeti). Ma come possiamo determinare cosa è cosa? Ci sono due modi:

1) su alcuni diodi il catodo è indicato da una striscia diverso dal colore del corpo

2) può testare il diodo con il multimetro e scopri dov'è il suo catodo e dov'è l'anodo. Allo stesso tempo, controlla le sue prestazioni. Questo metodo è ferro ;-). Come testare un diodo con un multimetro può essere trovato in questo articolo.

Se applichiamo un più all'anodo e un meno al catodo, il nostro diodo si “aprirà” e la corrente elettrica scorrerà tranquillamente attraverso di esso. E se viene applicato un meno all'anodo e un più al catodo, la corrente attraverso il diodo non scorrerà. Una specie di capezzolo ;-). Nei diagrammi, un diodo semplice è indicato come segue:

Dov'è l'anodo e dov'è il catodo è molto facile da ricordare se ricordi l'imbuto per versare i liquidi negli stretti colli delle bottiglie. Un imbuto è molto simile a un circuito a diodi. Lo versiamo nell'imbuto e il liquido scorre molto bene con noi, e se lo giri, prova a versarlo attraverso il collo stretto dell'imbuto ;-).

Caratteristiche dei diodi

Diamo un'occhiata alle caratteristiche del diodo KD411AM. Cerchiamo le sue caratteristiche su Internet, inserendo la ricerca “scheda tecnica KD411AM”

Per spiegare i parametri di un diodo, avremo bisogno anche dei suoi

1) Tensione massima inversa U arr - questa è la tensione del diodo, che può sopportare se collegato nella direzione opposta, mentre la corrente lo attraversa Io arrè l'intensità della corrente quando il diodo è collegato al contrario. Quando la tensione inversa viene superata nel diodo, si verifica la cosiddetta rottura a valanga, a seguito della quale la corrente aumenta bruscamente, il che può portare alla completa distruzione termica del diodo. Nel nostro diodo in studio, questa tensione è di 700 volt.

2) Corrente diretta massima Io ho è la corrente massima che può fluire attraverso il diodo nella direzione in avanti. Nel nostro caso, si tratta di 2 ampere.

3) Frequenza massima F d , che non deve essere superato. Nel nostro caso, la frequenza massima del diodo sarà di 30 kHz. Se la frequenza è più alta, il nostro diodo non funzionerà correttamente.

Tipi di diodi

diodi Zener

Sono gli stessi diodi. Già dal nome è chiaro che i diodi zener stabilizzano qualcosa. UN stabilizzano la tensione. Ma affinché il diodo Zener possa stabilizzarsi, è necessaria una condizione.Essi dovrebbe essere collegato di fronte ai diodi. L'anodo è negativo e il catodo è positivo. Strano, non è vero? Ma perché? Scopriamolo. Nella caratteristica Volt-Ampere (CVC) del diodo, viene utilizzato il ramo positivo - la direzione in avanti, ma nel diodo zener l'altra parte del ramo CVC è la direzione opposta.

Sotto nel grafico vediamo un diodo zener da 5 volt. Non importa quanto cambi la forza attuale, otterremo comunque 5 Volt ;-). Fantastico, non è vero? Ma ci sono anche delle insidie. La forza attuale non dovrebbe essere superiore a quella indicata nella descrizione del diodo, altrimenti fallirà a causa dell'alta temperatura - Legge di Joule-Lenz. Il parametro principale del diodo zener è tensione di stabilizzazione(Ust). Misurato in Volt. Nel grafico si vede un diodo zener con una tensione di stabilizzazione di 5 volt. Esiste anche un intervallo di intensità di corrente a cui funzionerà il diodo zener: è la corrente minima e massima(Io minimo, io massimo). Misurato in ampere.

I diodi Zener hanno esattamente lo stesso aspetto dei diodi ordinari:

I diagrammi sono contrassegnati in questo modo:

LED

LED- una classe speciale di diodi che emettono luce visibile e invisibile. La luce invisibile è la luce nella gamma degli infrarossi o degli ultravioletti. Ma per l’industria i LED con luce visibile svolgono ancora un ruolo importante. Sono utilizzati per l'indicazione, la progettazione di insegne, striscioni luminosi, edifici e anche per l'illuminazione. I LED hanno gli stessi parametri di qualsiasi altro diodo, ma solitamente la loro corrente massima è molto inferiore.

Limitare la tensione inversa (Sei arrivato) può raggiungere i 10 volt. Corrente massima ( Imax) sarà limitato a circa 50 mA per i LED semplici. Per illuminare di più. Pertanto, quando si collega un diodo convenzionale, è necessario collegare un resistore in serie con esso. Il resistore può essere calcolato utilizzando una formula semplice, ma idealmente è meglio utilizzare un resistore variabile, selezionare il bagliore desiderato, misurare il valore del resistore variabile e inserire lì un resistore costante con lo stesso valore.

Le lampade di illuminazione a LED consumano un centesimo di elettricità e sono economiche.

Le strisce LED, composte da molti LED, sono molto richieste. Sembrano molto belli.

Negli schemi i led sono indicati come segue:

Non dimenticare che i LED sono suddivisi in indicatori e illuminazione. Gli indicatori LED hanno una luce debole e vengono utilizzati per indicare eventuali processi che si verificano nel circuito elettronico. Sono caratterizzati da una debole luminosità e da un basso consumo di corrente.

Ebbene, i LED per l'illuminazione sono quelli utilizzati nelle lanterne cinesi, così come nelle lampade a LED.

Il LED è un dispositivo a corrente, ovvero per il suo normale funzionamento necessita di una corrente nominale e non di una tensione. Alla corrente nominale, una parte cade sul LED, che dipende dal tipo di LED (potenza nominale, colore, temperatura). Di seguito è riportata una tabella che mostra quale caduta di tensione si verifica sui LED di diversi colori di incandescenza alla corrente nominale:

Come controllare il LED può essere trovato in questo articolo.

Tiristori

Tiristori sono diodi la cui conduttività viene controllata utilizzando la terza uscita: l'elettrodo di controllo (UE). L'applicazione principale dei tiristori è il controllo di un carico potente utilizzando un segnale debole applicato all'elettrodo di controllo.I tiristori sembrano diodi o transistor. I tiristori hanno così tanti parametri che non c'è abbastanza articolo per descriverli.Il parametro principale è Io os, cfr.- il valore medio della corrente che dovrebbe fluire attraverso il tiristore nella direzione in avanti senza danni alla sua salute.Un parametro importante è la tensione di apertura del tiristore - ( tu tu), che viene alimentato all'elettrodo di controllo e in cui il tiristore è completamente aperto.

ed ecco come si presentano i tiristori di potenza, cioè i tiristori che funzionano con corrente elevata:

Nei diagrammi, i tiristori triodo appaiono così:

Esistono anche tipi di tiristori: dinistori e triac. I Dinistor non hanno un elettrodo di controllo e sembrano un normale diodo. I dinistori iniziano a far passare una corrente elettrica attraverso se stessi in connessione diretta quando la tensione su di essa supera un certo valore.I triac sono gli stessi tiristori triodo, ma quando sono accesi passano la corrente elettrica attraverso se stessi in due direzioni, quindi vengono utilizzati nei circuiti a corrente alternata.

Ponte a diodi e gruppi di diodi

I produttori inseriscono anche diversi diodi in un caso e li collegano insieme in una determinata sequenza. Così otteniamo gruppi di diodi. I ponti a diodi sono una delle varietà di gruppi di diodi.

Sui diagrammi ponte a diodiè contrassegnato così:

Esistono anche altri tipi di diodi, come i varicap, il diodo Gunn, il diodo Schottky, ecc. Per descriverli tutti non abbiamo abbastanza eternità.