Tipuri de diode și aplicarea acestora. Desemnarea diferitelor tipuri de diode în diagramă

- un dispozitiv electronic cu doi (uneori trei) electrozi, care are conductivitate unilaterală. Electrodul conectat la polul pozitiv al dispozitivului se numește anod, la negativ - catod. Dacă dispozitivului i se aplică o tensiune continuă, atunci acesta este în stare deschisă, în care rezistența este mică, iar curentul curge nestingherit. Dacă se aplică o tensiune inversă, dispozitivul, din cauza rezistenței mari, este închis. Curentul invers este prezent, dar este atât de mic încât se presupune în mod convențional că este zero.

Clasificare generala

Diodele sunt împărțite în grupuri mari - non-semiconductor și semiconductor.

Non-semiconductor

Una dintre cele mai vechi soiuri este diode tubulare (electrovacuum).. Sunt tuburi radio cu doi electrozi, dintre care unul este încălzit de un filament. În stare deschisă, sarcinile se deplasează de la suprafața catodului încălzit la anod. Cu direcția opusă câmpului, dispozitivul intră într-o poziție închisă și curentul practic nu trece.

Un alt tip de dispozitive nesemiconductoare - umplut cu gaz, dintre care doar modelele cu descărcare cu arc sunt utilizate astăzi. Gastronii (dispozitive cu catozi fierbinți) sunt umpluți cu gaze inerte, vapori de mercur sau vapori ai altor metale. Anozii speciali de oxizi utilizați în diodele umplute cu gaz sunt capabili să reziste la sarcini de curent ridicate.

Semiconductor

Dispozitivele semiconductoare se bazează pe principiul joncțiunii p-n. Există două tipuri de semiconductori - de tip p și de tip n. Semiconductori de tip P se caracterizează printr-un exces de sarcini pozitive, de tip n - un exces de sarcini negative (electroni). Dacă semiconductori de aceste două tipuri sunt în apropiere, atunci lângă granița care le separă există două regiuni înguste încărcate, care sunt numite joncțiune p-n. Un astfel de dispozitiv cu două tipuri de semiconductori cu conductivitate diferită a impurităților (sau un semiconductor și un metal) și o joncțiune p-n se numește dioda semiconductoare. Dispozitivele cu diode semiconductoare sunt cele mai solicitate în dispozitivele moderne pentru diverse scopuri. Multe modificări ale unor astfel de dispozitive au fost dezvoltate pentru diferite domenii de aplicare.

Diode semiconductoare

Tipuri de diode în funcție de dimensiunea joncțiunii

În funcție de dimensiunea și natura joncțiunii p-n, există trei tipuri de dispozitive - planare, punctiforme și microaliaj.

detalii plane reprezintă o placă semiconductoare, în care există două regiuni cu conductivitate diferită a impurităților. Cele mai populare produse sunt fabricate din germaniu și siliciu. Avantajele unor astfel de modele sunt capacitatea de a funcționa cu curenți continui semnificativi, în condiții de umiditate ridicată. Datorită capacității lor mari de barieră, acestea pot funcționa numai la frecvențe joase. Principalele lor aplicații sunt redresoarele de curent alternativ instalate în sursele de alimentare. Aceste modele se numesc redresoare.

Diode punctuale au o zonă de joncțiune p-n extrem de mică și sunt adaptate să lucreze cu curenți mici. Ele sunt numite de înaltă frecvență, deoarece sunt utilizate în principal pentru a converti oscilațiile modulate de frecvență semnificativă.

Microaliaj modelele sunt obținute prin fuziunea monocristalelor de semiconductori de tip p și de tip n. Conform principiului de funcționare, astfel de dispozitive sunt plane, dar din punct de vedere al caracteristicilor sunt similare cu dispozitivele punctiforme.

Materiale pentru fabricarea diodelor

La producerea diodelor se folosesc siliciul, germaniul, arseniura de galiu, fosfura de indiu, seleniul. Cele mai comune sunt primele trei materiale.

Siliciu purificat- un material relativ ieftin și ușor de prelucrat care este cel mai utilizat. Diodele din siliciu sunt modele excelente de uz general. Tensiunea lor de polarizare este de 0,7 V. În diodele cu germaniu, această valoare este de 0,3 V. Germaniul este un material mai rar și mai scump. Prin urmare, dispozitivele cu germaniu sunt utilizate în cazurile în care dispozitivele cu siliciu nu pot face față eficient sarcinii tehnice, de exemplu, în circuitele electrice de putere redusă și de precizie.

Tipuri de diode în funcție de intervalul de frecvență

În funcție de frecvența de funcționare, diodele sunt împărțite în:

• Frecvență joasă - până la 1 kHz.
• Frecvență înaltă și ultra-înaltă - până la 600 MHz. La astfel de frecvențe, dispozitivele punctuale sunt utilizate în principal. Capacitatea joncțiunii ar trebui să fie scăzută - nu mai mult de 1-2 pF. Sunt eficiente într-o gamă largă de frecvențe, inclusiv cele de joasă frecvență, prin urmare sunt universale.
• Diodele cu impulsuri sunt folosite în circuite în care viteza mare este un factor fundamental. Conform tehnologiei de fabricație, astfel de modele sunt împărțite în punct, aliaj, sudate, difuze.

Aplicații ale diodelor

Producătorii moderni oferă o gamă largă de diode adaptate aplicațiilor specifice.

Diode redresoare

Aceste dispozitive sunt folosite pentru a redresa sinusoida curentului alternativ. Principiul lor de funcționare se bazează pe proprietatea dispozitivului de a intra într-o stare închisă atunci când este polarizat invers. Ca urmare a funcționării dispozitivului cu diodă, semi-undele negative ale sinusoidei curente sunt întrerupte. În funcție de disiparea puterii, care depinde de curentul continuu maxim admis, diodele redresoare sunt împărțite în trei tipuri - putere mică, putere medie, puternică.

• diode de curent redus pot fi utilizate în circuite în care valoarea curentului nu depășește 0,3 A. Produsele se disting prin greutatea redusă și dimensiunile compacte, deoarece carcasa lor este realizată din materiale polimerice.
• Diode de putere medie pot funcționa în intervalul de curent de 0,3-10,0 A. În cele mai multe cazuri, au carcasă metalică și cabluri tari. Sunt produse în principal din siliciu purificat. Pe partea catodului este realizat un filet pentru fixarea pe un radiator.
• Diodele puternice (de putere) funcționează în circuite cu un curent mai mare de 10 A. Carcasele lor sunt realizate din cermet și sticlă metalică. Design - pin sau tabletă. Producătorii oferă modele concepute pentru curenți de până la 100.000 A și tensiuni de până la 6 kV. Sunt fabricate în principal din silicon.

Detectoare cu diode

Astfel de dispozitive sunt obținute prin combinarea diodelor cu condensatoare într-un circuit. Sunt concepute pentru a extrage frecvențele joase din semnalele modulate. Sunt prezente în majoritatea aparatelor de uz casnic - radiouri și televizoare. Ca detectoare de radiații se folosesc fotodiode, care transformă lumina care cade pe zona fotosensibilă într-un semnal electric.

Dispozitive restrictive

Protecția la suprasarcină este asigurată de un lanț de mai multe diode care sunt conectate la șinele de alimentare în sens opus. În condiții standard de funcționare, toate diodele sunt închise. Cu toate acestea, atunci când tensiunea depășește valoarea admisă, unul dintre elementele de protecție este activat.

Comutatoare cu diode

Comutatoarele sunt combinații de diode care sunt folosite pentru a schimba instantaneu semnalele de înaltă frecvență. Un astfel de sistem este controlat de curent electric continuu. Semnalele de înaltă frecvență și de control sunt separate folosind condensatoare și inductori.

Protecție la scântei cu diodă

Protecția eficientă la scântei este obținută prin combinarea unei bariere de limitare a tensiunii cu diodă șunt cu rezistențe de limitare a curentului.

Diode parametrice

Ele sunt utilizate în amplificatoare parametrice, care sunt o subspecie de amplificatoare regenerative rezonante. Principiul de funcționare se bazează pe efectul fizic, care constă în faptul că atunci când semnale cu frecvență diferită ajung la capacitatea neliniară, o parte din puterea unui semnal poate fi direcționată pentru a crește puterea altui semnal. Elementul conceput pentru a conține o capacitate neliniară este o diodă parametrică.

Diode de amestecare

Dispozitivele de amestecare sunt folosite pentru a transforma semnalele cu microunde în semnale de frecvență intermediară. Transformarea semnalului se realizează datorită neliniarității parametrilor diodei de amestecare. Ca amestecare de diode cu microunde, sunt utilizate dispozitive cu o barieră Schottky, varicaps, diode inversate și diode Mott.

Diode multiplicatoare

Aceste dispozitive cu microunde sunt utilizate în multiplicatori de frecvență. Ele pot funcționa în intervalele de lungimi de undă decimetru, centimetru și milimetric. De regulă, dispozitivele cu siliciu și arseniură de galiu sunt folosite ca multiplicatori, adesea cu efect Schottky.

diode de reglare

Principiul de funcționare al diodelor de reglare se bazează pe dependența capacității de barieră a joncțiunii p-n de mărimea tensiunii inverse. Dispozitivele cu arseniură de siliciu și galiu sunt folosite ca dispozitive de reglare. Aceste piese sunt utilizate în dispozitivele de reglare a frecvenței în domeniul microundelor.

Diode generatoare

Pentru a genera semnale în intervalul de microunde, sunt solicitate dispozitive de două tipuri principale - diode de tranzit avalanșă și Gunn. Unele diode generatoare, atunci când sunt pornite într-un anumit mod, pot îndeplini funcțiile dispozitivelor multiplicatoare.

Tipuri de diode după tipul de proiectare

Diode Zener (diode Zener)

Aceste dispozitive sunt capabile să mențină performanța în modul de defecțiune electrică. La dispozitivele de joasă tensiune (tensiune de până la 5,7 V) se folosește defecțiunea tunelului, la dispozitivele de înaltă tensiune se folosește avalanșa. Stabistorii asigură stabilizarea tensiunilor joase.

Stabistori

Un stabiistor, sau normistor, este o diodă semiconductoare în care ramura directă a caracteristicii curent-tensiune este utilizată pentru a stabiliza tensiunea (adică, în regiunea de polarizare directă, tensiunea pe stabistor este slab dependentă de curent). O caracteristică distinctivă a stabistorilor în comparație cu diodele zener este o tensiune de stabilizare mai mică (aproximativ 0,7-2 V).

Diode Schottky

Dispozitivele utilizate ca redresoare, multiplicatoare, dispozitive de reglare funcționează pe baza unui contact metal-semiconductor. Din punct de vedere structural, sunt plachete de siliciu cu rezistență scăzută pe care se depune o peliculă de înaltă rezistență cu același tip de conductivitate. Un strat de metal este depus pe film prin vid.

Varicaps

Varicaps îndeplinesc funcțiile unei capacități, a cărei valoare se modifică odată cu schimbarea tensiunii. Caracteristica principală a acestui dispozitiv este volt-farad.

diode tunel

Aceste diode semiconductoare au o secțiune descendentă pe caracteristica curent-tensiune datorită efectului de tunel. O modificare a dispozitivului tunel este o diodă inversată, în care ramura de rezistență negativă este mică sau absentă. Ramura inversă a diodei inversate corespunde ramurii înainte a dispozitivului tradițional cu diode.

tiristoare

Spre deosebire de o diodă convențională, tiristorul, pe lângă anod și catod, are un al treilea electrod de control. Aceste modele sunt caracterizate de două stări stabile - deschis și închis. Conform dispozitivului, aceste părți sunt împărțite în dinistori, trinistori, triaci. Siliciul este utilizat în principal la producerea acestor produse.

triaci

Triacurile (tiristoarele simetrice) sunt un tip de tiristor utilizat pentru comutarea în circuitele de curent alternativ. Spre deosebire de un tiristor, care are un catod și un anod, este incorect să numim concluziile principale (de putere) ale unui triac catod sau anod, deoarece, datorită structurii unui triac, ele sunt ambele în același timp. Triac-ul rămâne deschis atâta timp cât curentul care trece prin bornele principale depășește o anumită cantitate, numită curent de menținere.

Dinistori

Un dinistor, sau tiristor cu diodă, este un dispozitiv care nu conține electrozi de control. În schimb, ele sunt controlate de o tensiune aplicată între electrozii principali. Aplicația lor principală este controlul unei sarcini puternice cu semnale slabe. Dinistorii sunt, de asemenea, utilizați la fabricarea dispozitivelor de comutare.

punți de diode

Acestea sunt 4, 6 sau 12 diode care sunt interconectate. Numărul de elemente de diodă este determinat de tipul de circuit, care poate fi monofazat, trifazat, full-bridge sau semi-bridge. Podurile îndeplinesc funcția de redresare a curentului. Adesea folosit la alternatoarele auto.

Fotodiode

Proiectat pentru a converti energia luminii intr-un semnal electric. Principiul de funcționare este similar cu panourile solare.

LED-uri

Aceste dispozitive emit lumină atunci când sunt conectate la un curent electric. LED-urile cu o gamă largă de culori și putere sunt folosite ca indicatori în diferite dispozitive, emițători de lumină în optocuple și sunt folosite în telefoanele mobile pentru a ilumina tastatura. Dispozitivele de mare putere sunt solicitate ca surse moderne de lumină în felinare.

diode în infraroșu

Acesta este un tip de LED care emite lumină în domeniul infraroșu. Este folosit în linii de comunicație fără cablu, instrumente, dispozitive de control de la distanță, în camere CCTV pentru a vizualiza teritoriul pe timp de noapte. Dispozitivele care emit infraroșu generează lumină într-un interval care nu este vizibil pentru ochiul uman. Poate fi detectat folosind camera unui telefon mobil.

Diode Gunn

Acest tip de diode cu microunde este realizat dintr-un material semiconductor cu o structură complexă a benzii de conducție. În mod obișnuit, arseniura de galiu conducătoare electronic este utilizată la fabricarea acestor dispozitive. Nu există o joncțiune p-n în acest dispozitiv, adică caracteristicile dispozitivului sunt proprii și nu apar la interfața dintre doi semiconductori diferiți.

Diode magnetice

În astfel de dispozitive, CVC se modifică sub influența unui câmp magnetic. Dispozitivele sunt utilizate în butoanele fără contact pentru introducerea de informații, senzori de mișcare, dispozitive de control și măsurarea cantităților neelectrice.

Diode laser

Aceste dispozitive, care au o structură cristalină complexă și un principiu complex de funcționare, oferă o oportunitate rară de a genera un fascicul laser într-un mediu domestic. Datorită puterii optice mari și funcționalității largi, dispozitivele sunt eficiente în instrumente de măsurare de înaltă precizie pentru aplicații casnice, medicale și științifice.

Diode pentru avalanșă și avalanșă

Principiul de funcționare al dispozitivelor constă în multiplicarea în avalanșă a purtătorilor de sarcină în timpul polarizării inverse a joncțiunii p-n și depășirea acestora a spațiului de zbor pentru o anumită perioadă de timp. Ca materii prime se folosesc arseniura de galiu sau siliciul. Dispozitivele sunt destinate în principal obținerii de oscilații cu microunde.

diode PIN

Dispozitivele PIN între regiunile p și n au propriul lor semiconductor nedopat (regiune i). Zona largă nealiată nu permite utilizarea acestui dispozitiv ca redresor. Cu toate acestea, diodele PIN sunt utilizate pe scară largă ca diode de amestecare, detectoare, parametrice, de comutare, de limitare, de reglare și de generator.

triode

Triodele sunt tuburi cu vid. Are trei electrozi: un catod termoionic (incalzire directa sau indirecta), un anod si o grila de control. Astăzi, triodele sunt aproape complet înlocuite cu tranzistoare semiconductoare. Excepție fac zonele în care este necesară conversia semnalelor cu o frecvență de ordinul a sute de MHz - GHz de mare putere cu un număr mic de componente active, iar dimensiunile și greutatea nu contează prea mult.

Marcarea cu diode

Marcarea dispozitivelor cu diode semiconductoare include numere și litere:

• Prima literă caracterizează materialul sursă. De exemplu, K este siliciu, G este germaniu, A este arseniura de galiu, I este fosfura de indiu.
• A doua literă este clasa sau grupul diodei.
• Al treilea element, de obicei numeric, denotă aplicația și proprietățile electrice ale modelului.
• Al patrulea element este alfabetic (de la A la Z), indicând opțiunea de dezvoltare.

Exemplu: KD202K - diodă de difuzie redresor cu siliciu.

A fost util articolul?

(0)

Ce nu ți-a plăcut?

Dioda este un dispozitiv semiconductor cu doi electrozi. Aceasta este în consecință Anod(+) sau electrod pozitiv și Catod(-) sau electrod negativ. Se obișnuiește să spunem că o diodă are regiuni (p) și (n), acestea fiind conectate la bornele diodei. Împreună formează o joncțiune p-n. Să aruncăm o privire mai atentă la ce este această joncțiune p-n. O diodă semiconductoare este un cristal de siliciu sau germaniu purificat, în care o impuritate acceptor este introdusă în regiunea (p), iar o impuritate donor este introdusă în regiunea (n). Ionii pot acționa ca o impuritate donatoare. Arsenic, și ca ioni de impurități acceptoare India. Proprietatea principală a unei diode este capacitatea de a trece curentul într-o singură direcție. Luați în considerare figura de mai jos:

Această figură arată că dacă dioda este pornită anod la plusul nutrițional catod la minusul alimentării, atunci dioda este în stare deschisă și conduce curent, deoarece rezistența sa este neglijabilă. Dacă dioda este aprinsă anod la minus și catodîn plus, atunci rezistența diodei va fi foarte mare și practic nu va exista curent în circuit, sau mai degrabă va fi, dar atât de mică încât poate fi neglijată.

Puteți afla mai multe uitându-vă la următorul grafic, caracteristica Volt-Amp a unei diode:

În conexiune directă, după cum putem vedea din acest grafic, dioda are o rezistență mică și, în consecință, trece bine curentul, iar în conexiune inversă, până la o anumită valoare a tensiunii, dioda este închisă, are rezistență mare și practic nu conduce. actual. Este ușor să verificați acest lucru, dacă aveți o diodă și un multimetru la îndemână, trebuie să puneți dispozitivul în poziția de continuitate a sunetului, sau setând comutatorul multimetrului vizavi de pictograma diodei, în cazuri extreme, puteți încerca să suneți dioda prin setarea comutatorului în poziţia 2 KΩ măsurarea rezistenţei. Dioda este descrisă pe diagramele schematice ca în figura de mai jos, amintiți-vă unde concluzia este ușoară: curentul, după cum știți, curge întotdeauna de la plus la minus și astfel triunghiul din imaginea diodei, așa cum ar fi, arată direcția curentului cu vârful său, adică de la plus la minus.

Conectând sonda roșie a multimetrului la Anod, ne putem asigura că dioda trece curentul în direcția înainte, pe ecranul dispozitivului vor apărea numere egale cu ~ 800-900 sau aproape de acesta. Conectând sondele invers, sonda neagră la anod, sonda roșie la catod, vom vedea o unitate pe ecran, care confirmă că dioda nu trece curent în conexiunea inversă. Diodele discutate mai sus sunt plane și punctiforme. Diodele planare sunt proiectate pentru putere medie și mare și sunt utilizate în principal în redresoare. Diodele punctuale sunt proiectate pentru putere redusă și sunt utilizate în detectoare radio, putând funcționa la frecvențe înalte.

Diodă plană și punctiformă

Care sunt tipurile de diode?

A) Fotografia arată dioda despre care am discutat mai sus.

b) Această imagine arată diodă Zener, (nume străin Zener diode), este folosit la repornirea diodei. Scopul principal este de a menține tensiunea stabilă.

Diodă Zener cu dublu anod - imagine pe diagramă

ÎN) cu două fețe(sau cu doi anozi) diodă zener. Avantajul acestei diode zener este că poate fi pornită indiferent de polaritate.

D), poate fi folosit ca element de amplificare.

E), utilizat în circuite de înaltă frecvență pentru detectare.

E), folosit ca condensator variabil.

G), atunci când dispozitivul este iluminat în circuitul conectat la acesta, apare un curent din cauza apariției perechilor de electroni și a găurilor.

H), dispozitivele binecunoscute, și probabil cele mai utilizate pe scară largă, după diodele redresoare convenționale. Sunt folosite în multe dispozitive electronice pentru indicație și nu numai.

Diode redresoare sunt produse și sub formă de punți de diode, să analizăm ce este - acestea sunt patru diode conectate pentru a obține un curent constant (redresat) într-o singură carcasă. Ele sunt conectate prin circuit de punte, standard pentru redresoare:

Au patru ieșiri marcate: două pentru conectarea curentului alternativ și plus și minus. Fotografia arată o punte de diode KC405:

Acum să aruncăm o privire mai atentă asupra domeniului de aplicare a LED-urilor. Diode emițătoare de lumină (sau mai bine zis, o lampă cu LED) sunt produse și de industrie pentru iluminatul interior, ca sursă de lumină economică și durabilă, cu o bază care le permite să fie înșurubate într-un suport convențional de lampă cu incandescență.

Foto lampa cu LED

LED-urile există în pachete diferite, inclusiv SMD.

Sunt produse și așa-numitele LED-uri RGB, în interiorul lor se află trei cristale de LED-uri cu o strălucire diferită de Roșu-Verde-Albastru, respectiv Roșu - Verde - Albastru, aceste LED-uri au patru ieșiri și permit orice culoare să fie vizibilă prin amestecare. culorile.

Aceste LED-uri SMD sunt adesea disponibile ca benzi cu rezistențe preinstalate și vă permit să le conectați direct la o sursă de alimentare de 12 volți. Puteți folosi un controler special pentru a crea efecte de lumină:

controler rgb

Când sunt folosite, nu le place când sunt alimentate cu o tensiune de alimentare mai mare decât cea pentru care sunt proiectate și se pot arde imediat sau după un timp, așa că tensiunea sursei de alimentare trebuie calculată folosind formulele. Pentru LED-urile sovietice de tip AL-307, tensiunea de alimentare ar trebui să fie de aproximativ 2 volți, pentru importate 2-2,5 volți, desigur cu limitare de curent. Pentru alimentarea benzilor cu LED-uri, dacă nu se utilizează un controler special, este necesară o sursă de alimentare stabilizată. Material pregatit - AKV.

Discutați articolul DIODE

Ce este o diodă? Acesta este un element care a primit o conductivitate diferită. Depinde de cum circulă curentul electric. Aplicarea dispozitivului depinde de circuitul care trebuie să limiteze urmărirea acestui element. În acest articol vom vorbi despre dispozitivul diodei, precum și despre ce tipuri există. Luați în considerare schema și unde sunt aplicate aceste elemente.

Istoria apariției

S-a întâmplat că doi oameni de știință au început să lucreze la crearea diodelor deodată: un britanic și un german. Trebuie remarcat faptul că descoperirile lor au fost ușor diferite. Primul a bazat invenția pe triode tubulare, iar al doilea pe cele în stare solidă.

Din păcate, la acea vreme știința nu era capabilă să facă o descoperire în acest domeniu, dar s-au dat o mulțime de motive de reflecție.

Câțiva ani mai târziu, diode au fost din nou descoperite (formal). Thomas Edison a brevetat această invenție. Din păcate, în toate lucrările sale din timpul vieții, acest lucru nu i-a fost de folos. Prin urmare, o tehnologie similară a fost dezvoltată de alți oameni de știință în diferiți ani. Până la începutul secolului al XX-lea, aceste invenții erau numite redresoare. Și numai după un timp William Eckles a folosit două cuvinte: di și odos. Primul cuvânt se traduce prin doi, iar al doilea - calea. Limba în care a fost dat numele este greaca. Și dacă traduceți expresia în întregime, atunci „diodă” înseamnă „două moduri”.

Principiul de funcționare și informații de bază despre diode

Dioda din structura sa are electrozi. Vorbim despre anod și catod. Dacă prima are un potențial pozitiv, atunci dioda se numește deschisă. Astfel, rezistența devine mică și curentul trece. Dacă potențialul este pozitiv la catod, atunci dioda nu este deschisă. Nu trece curentul electric și are un indice de rezistență ridicat.

Cum funcționează o diodă

În principiu, ce este o diodă, ne-am dat seama. Acum trebuie să înțelegem cum funcționează.

Carcasa este adesea realizată din sticlă, metal sau ceramică. Cel mai adesea, anumiți compuși sunt utilizați în locul acestora din urmă. Sub corp se văd doi electrozi. Cel mai simplu va avea un fir de diametru mic.

În interiorul catodului este un fir. Este considerat un încălzitor, deoarece are încălzire în funcțiile sale, care are loc conform legilor fizicii. Dioda se încălzește datorită lucrului curentului electric.

Siliciul sau germaniul este, de asemenea, utilizat în fabricație. O parte a dispozitivului are o lipsă de electrozi, cealaltă parte are un exces. Din acest motiv, se creează limite speciale, care sunt furnizate de tranziția tipului p-n. Datorită lui, curentul este condus în direcția în care este necesar.

Caracteristicile diodelor

Dioda din diagramă este deja afișată, acum ar trebui să aflați la ce trebuie să acordați atenție atunci când cumpărați un dispozitiv.

De regulă, cumpărătorii sunt ghidați de doar două nuanțe. Vorbim de puterea maximă a curentului, precum și de tensiune inversă la rate maxime.

Utilizarea diodelor în viața de zi cu zi

Destul de des, diodele sunt folosite în generatoarele auto. Ce diodă să alegeți, ar trebui să decideți singur. Trebuie remarcat faptul că mașinile folosesc complexe de mai multe dispozitive, care sunt recunoscute ca o punte de diode. Adesea, astfel de dispozitive sunt încorporate în televizoare și receptoare. Dacă le utilizați împreună cu condensatoare, puteți obține separarea frecvențelor și a semnalelor.

Pentru a proteja consumatorul de curentul electric, un complex de diode este adesea încorporat în dispozitive. Un astfel de sistem de protecție este considerat destul de eficient. De asemenea, trebuie spus că sursa de alimentare folosește cel mai adesea un astfel de dispozitiv pentru orice dispozitiv. Astfel, diodele LED sunt acum destul de comune.

Tipuri de diode

Având în vedere ce este o diodă, este necesar să subliniem ce tipuri există. De regulă, dispozitivele sunt împărțite în două grupuri. Primul este considerat semiconductor, iar al doilea nu este semiconductor.

În acest moment, primul grup este popular. Numele este asociat cu materialele din care este fabricat un astfel de dispozitiv: fie din doi semiconductori, fie din metal obișnuit cu un semiconductor.

În prezent, au fost dezvoltate o serie de tipuri speciale de diode, care sunt utilizate în circuite și dispozitive unice.

Dioda Zener sau dioda Zener

Acest tip este utilizat în stabilizarea tensiunii. Faptul este că o astfel de diodă, atunci când are loc o defecțiune, crește brusc curentul, în timp ce precizia este cât mai mare posibil. În consecință, performanța acestui tip de diodă este destul de surprinzătoare.

tunel

Dacă explicăm în termeni simpli ce fel de diodă este, atunci trebuie spus că acest tip creează un tip negativ de rezistență în caracteristicile curent-tensiune. Adesea, un astfel de dispozitiv este utilizat în generatoare și amplificatoare.

diodă inversată

Dacă vorbim despre acest tip de diode, atunci acest dispozitiv poate schimba tensiunea la partea minimă, funcționând în modul deschis. Acest dispozitiv este un analog al unei diode de tip tunel. Deși funcționează pe o bază ușor diferită, se bazează tocmai pe efectul descris mai sus.

Varicap

Acest dispozitiv este un dispozitiv semiconductor. Se caracterizează prin faptul că are o capacitate crescută care poate fi controlată. Depinde de tensiunea inversă. Adesea, o astfel de diodă este utilizată la configurarea și calibrarea circuitelor de tip oscilator.

Dioda electro luminiscenta

Acest tip de diodă emite lumină, dar numai dacă curentul curge în direcția înainte. Cel mai adesea, acest dispozitiv este utilizat oriunde ar trebui să se creeze iluminarea cu un consum minim de energie.

Fotodiodă

Acest dispozitiv are caracteristici complet opuse, dacă vorbim despre opțiunea descrisă anterior. Astfel, generează încărcări numai dacă lumina îl lovește.

Marcare

Trebuie remarcat faptul că o caracteristică a tuturor dispozitivelor este că fiecare dintre elemente are o denumire specială. Datorită lor, puteți afla caracteristica diodei, dacă aparține tipului de semiconductor. Corpul este format din patru componente. Acum să ne uităm la marcaje.

În primul rând, va exista întotdeauna o literă sau un număr care indică materialul din care este fabricată dioda. Astfel, parametrii diodei vor fi ușor de aflat. Dacă este indicată litera G, K, A sau I, atunci aceasta înseamnă germaniu, siliciu, arseniură de galiu și indiu. Uneori, în locul lor, pot fi indicate numere de la 1 la 4, respectiv.

Pe locul doi va fi tipul. De asemenea, are semnificații diferite și caracteristici proprii. Pot exista unități redresoare (C), varicaps (B), tunel (I) și diode zener (C), redresoare (D), cuptor cu microunde (A).

Penultimul loc este ocupat de un număr care va indica zona în care este utilizată dioda.

Locul al patrulea va fi stabilit la un număr de la 01 la 99. Acesta va indica numărul de dezvoltare. În plus, producătorul poate aplica diferite denumiri carcasei. Cu toate acestea, de regulă, ele sunt utilizate numai pe dispozitivele create pentru anumite circuite.

Pentru comoditate, diodele pot fi marcate cu imagini grafice. Vorbim de puncte, dungi. Nu există nicio logică în aceste cifre. Prin urmare, pentru a înțelege ce a avut în vedere producătorul, va trebui să citiți instrucțiunile.

triode

Acest tip de electrod este analog cu o diodă. Ce este o triodă? Este puțin asemănător prin complex cu dispozitivele descrise mai sus, dar are alte funcții și design. Principala diferență dintre o diodă și o triodă ar fi că are trei terminale și este denumit cel mai frecvent un tranzistor în sine.

Principiul de funcționare se calculează pe faptul că, folosind un semnal mic, curentul va fi transmis în circuit. Diodele și tranzistoarele sunt utilizate în aproape fiecare dispozitiv care are un tip electronic. Este și despre procesoare.

Avantaje și dezavantaje

O diodă laser, ca oricare alta, are avantaje și dezavantaje. Pentru a sublinia avantajele acestor dispozitive, este necesar să le precizăm. În plus, vom face o mică listă de dezavantaje.

Dintre avantaje, trebuie remarcat costul scăzut al diodelor, o durată de viață excelentă, o rată ridicată de funcționare, puteți utiliza în continuare aceste dispozitive atunci când lucrați cu curent alternativ. De asemenea, trebuie remarcată dimensiunea mică, care vă permite să plasați dispozitive pe orice schemă.

În ceea ce privește minusurile, trebuie subliniat faptul că în prezent nu există dispozitive de tip semiconductor care să poată fi utilizate în dispozitivele de înaltă tensiune. De aceea trebuie să încorporați vechii omologi. De asemenea, trebuie remarcat faptul că temperaturile ridicate sunt foarte dăunătoare diodelor. Scurtă durata de viață.

Primele copii aveau foarte puțină acuratețe. De aceea, caracteristicile dispozitivelor erau destul de slabe. Lămpile cu diodă trebuiau despachetate. Ce înseamnă acest lucru? Unele dispozitive ar putea primi proprietăți complet diferite, chiar și realizate în același lot. După eliminarea dispozitivelor inutilizabile, elementele au fost etichetate, care descriau caracteristicile lor reale.

Toate diodele din sticlă au primit o caracteristică: sunt sensibile la lumină. Astfel, dacă dispozitivul se poate deschide, adică are capac, atunci întregul circuit va funcționa complet diferit, în funcție de faptul că spațiul pentru lumină este deschis sau închis.

Diodele aparțin categoriei dispozitivelor electronice care funcționează pe principiul unui semiconductor, care reacționează în mod special la tensiunea aplicată acestuia. Aspectul și denumirea circuitului acestui produs semiconductor pot fi găsite în figura de mai jos.

O caracteristică a includerii acestui element în circuitul electronic este necesitatea de a respecta polaritatea diodei.

Explicație suplimentară. Prin polaritate se înțelege o ordine de comutare strict stabilită, care ia în considerare unde este plusul și unde este minusul acestui produs.

Aceste două simboluri sunt legate de bornele sale, numite anod și, respectiv, catod.

Caracteristici de funcționare

Se știe că orice diodă semiconductoare, atunci când i se aplică o tensiune constantă sau alternativă, trece curentul într-o singură direcție. Dacă este pornit din nou, curentul continuu nu curge, deoarece joncțiunea n-p va fi polarizată într-o direcție neconductivă. Din figură se poate observa că minusul semiconductorului este situat pe partea laterală a catodului său, iar plusul este la capătul opus.

În mod deosebit, efectul conducției unidirecționale poate fi confirmat prin exemplul produselor semiconductoare, numite diode emițătoare de lumină, care funcționează numai dacă sunt pornite corect.

În practică, situațiile nu sunt neobișnuite când nu există semne evidente pe corpul produsului care să vă permită să spuneți imediat unde are ce stâlp. De aceea este important să cunoașteți semnele speciale prin care puteți învăța să le distingeți.

Metode de determinare a polarității

Pentru a determina polaritatea unui produs cu diodă, puteți utiliza diverse metode, fiecare dintre acestea fiind potrivită pentru anumite situații și va fi luată în considerare separat. Aceste metode sunt împărțite condiționat în următoarele grupuri:

• O metodă de inspecție vizuală care vă permite să determinați polaritatea în funcție de marcajele sau caracteristicile existente;
• Verificarea cu un multimetru inclus în modul de apelare;
• Aflați unde este plus și unde este minus prin asamblarea unui circuit simplu cu un bec în miniatură.

Să luăm în considerare fiecare dintre aceste abordări separat.

inspectie vizuala

Această metodă vă permite să descifrați polaritatea conform semnelor speciale de pe produsul semiconductor. Pentru unele diode, acesta poate fi un punct sau o bandă inelară deplasată spre anod. Unele mostre ale mărcii vechi (KD226, de exemplu) au o formă caracteristică ascuțită pe o parte, care corespunde plusului. Pe celălalt capăt complet plat, respectiv, există un minus.

Notă! La inspectarea vizuală a LED-urilor, de exemplu, se constată că unul dintre picioarele lor are o proeminență caracteristică.

Pe această bază, de obicei se determină unde o astfel de diodă are un plus și unde este contactul opus.

Aplicarea instrumentului de măsurare

Cea mai ușoară și mai fiabilă modalitate de a determina polaritatea este utilizarea unui dispozitiv de măsurare precum un „multimetru”, inclus în modul „Continuitate”. Când măsurați, trebuie să vă amintiți întotdeauna că un plus este furnizat cablului cu izolație roșie din bateria încorporată și minus cablului cu izolație neagră.

După conectarea în mod arbitrar a acestor „capete” la bornele unei diode cu polaritate necunoscută, trebuie să urmați citirile de pe afișajul dispozitivului. Dacă indicatorul arată o tensiune de ordinul 0,5-0,7 volți, aceasta înseamnă că este pornit în direcția înainte, iar piciorul la care este conectată sonda în izolație roșie este pozitiv.

Dacă indicatorul arată „unul” (infinit), putem spune că dioda este pornită în direcția opusă și, pe baza acesteia, se va putea judeca polaritatea acesteia.

Informații suplimentare. Unii radioamatori folosesc o priză concepută pentru a măsura parametrii tranzistorilor pentru a testa LED-urile.

Dioda în acest caz este pornită ca una dintre tranzițiile dispozitivului tranzistor, iar polaritatea sa este determinată de dacă strălucește sau nu.

Includerea în schemă

Într-un caz extrem, când nu este posibil să se determine vizual locația pinii și nu există un dispozitiv de măsurare la îndemână, puteți utiliza metoda de includere a unei diode într-un circuit simplu prezentat în figura de mai jos.

Când este inclus într-un astfel de circuit, becul fie se va aprinde (aceasta înseamnă că semiconductorul trece curent prin el însuși) sau nu. În primul caz, bateria plus va fi conectată la ieșirea pozitivă a produsului (anod), iar în al doilea caz, dimpotrivă, la catodul acestuia.

În concluzie, observăm că există destul de multe moduri de a determina polaritatea unei diode. În același timp, alegerea unei metode specifice pentru detectarea acesteia depinde de condițiile experimentului și de capacitățile utilizatorului.

Video

În mecanică, există dispozitive care permit trecerea aerului sau lichidului într-o singură direcție.Amintește-ți cum ai pompat roata unei biciclete sau mașini. De ce nu a ieșit aer din roată când ați scos furtunul pompei? Pentru că pe cameră, în conducta în care introduci furtunul pompei, există un lucru atât de interesant -. Aici doar lasă aerul să treacă doar într-o direcție și îi blochează trecerea în cealaltă direcție.

Electronică - aceasta este aceeași hidraulică sau pneumatică. Dar toată gluma este că în electronică, în loc de lichid sau aer, se folosește curent electric. Pentru a face o analogie: un rezervor de apă este un condensator încărcat, un furtun este un fir, un inductor este o roată cu lame

care nu poate fi împrăștiat imediat și atunci este imposibil să se oprească brusc.

Atunci ce este un mamelon în electronică? Și vom numi un mamelon un element radio -. Și în acest articol îl vom cunoaște mai bine.

O diodă semiconductoare este un element care permite curentului să circule într-o direcție și îl blochează în cealaltă direcție. Acesta este un fel de mamelon ;-).

Unele diode arată aproape exact ca niște rezistențe:

Și unele arată puțin diferit:

Există, de asemenea, o versiune SMD a diodelor:

Dioda are două terminale, ca un rezistor, dar acești pini, spre deosebire de un rezistor, au nume specifice - anod și catod(și nu plus și minus, așa cum spun unii ingineri electronici analfabeti). Dar cum putem determina ce este ce? Există două moduri:

1) pe unele diode catodul este indicat printr-o dungă diferit de culoarea corpului

2) poate dioda de testare cu multimetruși află unde este catodul lui și unde este anodul.În același timp, verificați performanța acestuia. Această metodă este fierul ;-). Cum să testați o diodă cu un multimetru poate fi găsit în acest articol.

Dacă aplicăm un plus anodului și un minus catodului, atunci dioda noastră se va „deschide” și curentul electric va curge calm prin ea. Și dacă se aplică un minus anodului și un plus catodului, atunci curentul prin diodă nu va curge. Un fel de mamelon ;-). În diagrame, o diodă simplă este notă după cum urmează:

Unde este anodul și unde este catodul este foarte ușor de reținut dacă vă amintiți pâlnia pentru turnarea lichidelor în gâturile înguste ale sticlelor. O pâlnie este foarte asemănătoare cu un circuit de diode. O turnăm în pâlnie, iar lichidul merge foarte bine cu noi, iar dacă îl răsturnați atunci încercați să îl turnați prin gâtul îngust al pâlniei ;-).

Specificații diode

Să ne uităm la caracteristicile diodei KD411AM. Căutăm caracteristicile sale pe Internet, mergând în căutarea „fișă de date KD411AM”

Pentru a explica parametrii unei diode, vom avea nevoie și de ea

1) Tensiune maximă inversă U arr - aceasta este tensiunea diodei, pe care o poate rezista atunci când este conectată în sens opus, în timp ce curentul va curge prin ea am arr este puterea curentului atunci când dioda este conectată invers. Când tensiunea inversă este depășită în diodă, are loc așa-numita avalanșă, în urma căreia curentul crește brusc, ceea ce poate duce la distrugerea termică completă a diodei. În dioda studiată, această tensiune este de 700 de volți.

2) Curent direct maxim eu pr este curentul maxim care poate circula prin diodă în direcția înainte. În cazul nostru, acesta este de 2 amperi.

3) Frecvența maximă F d , care nu trebuie depășit. În cazul nostru, frecvența maximă a diodei va fi de 30 kHz. Dacă frecvența este mai mare, atunci dioda noastră nu va funcționa corect.

Tipuri de diode

diode zener

Sunt aceleași diode. Chiar și din nume este clar că diodele zener stabilizează ceva. A stabilizează tensiunea. Dar pentru ca dioda Zener să efectueze stabilizarea, este necesară o condiție.ei trebuie conectat opus diodelor. Anodul este negativ, iar catodul este pozitiv. Ciudat nu? Dar de ce este asta? Să ne dăm seama. În caracteristica Volt-amper (CVC) a diodei, se utilizează ramura pozitivă - direcția înainte, dar în dioda Zener cealaltă parte a ramurii CVC este direcția inversă.

Mai jos pe grafic vedem o diodă zener de 5 volți. Oricât de mult s-ar schimba puterea curentului, vom primi totuși 5 Volți ;-). Cool, nu-i așa? Dar există și capcane. Puterea curentului nu ar trebui să fie mai mare decât în ​​descrierea pentru diodă, altfel va eșua de la temperatură ridicată - Legea Joule-Lenz. Parametrul principal al diodei zener este tensiune de stabilizare(Ust). Măsurată în Volți. Pe grafic vedeți o diodă zener cu o tensiune de stabilizare de 5 volți. Există, de asemenea, o gamă de putere a curentului la care va funcționa dioda zener - este curentul minim și maxim(I min, I max). Măsurată în amperi.

Diodele Zener arată exact la fel ca diodele obișnuite:

Diagramele sunt marcate astfel:

LED-uri

LED-uri- o clasă specială de diode care emit lumină vizibilă și invizibilă. Lumina invizibilă este lumină în domeniul infraroșu sau ultraviolet. Dar pentru industrie, LED-urile cu lumină vizibilă joacă încă un rol important. Sunt folosite pentru indicare, proiectare de panouri, bannere luminoase, clădiri și, de asemenea, pentru iluminat. LED-urile au aceiași parametri ca orice alte diode, dar de obicei curentul lor maxim este mult mai mic.

Limitați tensiunea inversă (U arr) poate ajunge la 10 volți. Curent maxim ( Imax) va fi limitat la aproximativ 50 mA pentru LED-urile simple. Pentru a ilumina mai mult. Prin urmare, atunci când conectați o diodă convențională, trebuie să conectați un rezistor în serie cu aceasta. Rezistorul poate fi calculat folosind o formulă simplă, dar în mod ideal este mai bine să utilizați un rezistor variabil, să selectați strălucirea dorită, să măsurați valoarea rezistorului variabil și să puneți acolo un rezistor constant cu aceeași valoare.

Lămpile de iluminat din LED-uri consumă un ban de energie electrică și sunt ieftine.

Benzile LED, formate din multe LED-uri, sunt la mare căutare. Arata foarte frumos.

În diagrame, LED-urile sunt indicate după cum urmează:

Nu uitați că LED-urile sunt împărțite în indicator și iluminare. LED-urile indicatoare au o strălucire slabă și sunt folosite pentru a indica orice procese care au loc în circuitul electronic. Se caracterizează printr-o strălucire slabă și un consum redus de curent.

Ei bine, LED-urile de iluminat sunt cele care sunt folosite în felinarele tale chinezești, precum și în lămpile cu LED-uri.

LED-ul este un dispozitiv de curent, adică pentru funcționarea sa normală, necesită un curent nominal, nu o tensiune. La curentul nominal, unele cade pe LED, ceea ce depinde de tipul de LED (putere nominala, culoare, temperatura). Mai jos este un tabel care arată ce scădere de tensiune are loc pe LED-urile de diferite culori strălucitoare la curentul nominal:

Cum să verificați LED-ul poate fi găsit în acest articol.

tiristoare

tiristoare sunt diode, a căror conductivitate este controlată folosind a treia ieșire - electrodul de control (UE). Aplicația principală a tiristoarelor este controlul unei sarcini puternice folosind un semnal slab aplicat electrodului de control.Tiristoarele arată ca niște diode sau tranzistoare. Tiristoarele au atât de mulți parametri încât nu există suficient articol pentru a-i descrie.Parametrul principal este I os, cf.- valoarea medie a curentului care ar trebui să circule prin tiristor în direcția înainte fără a dăuna sănătății acestuia.Un parametru important este tensiunea de deschidere a tiristorului - ( tu u), care este alimentat la electrodul de control și la care tiristorul este complet deschis.

și așa arată tiristoarele de putere, adică tiristoarele care funcționează cu curent ridicat:

În diagrame, tiristoarele cu triodă arată astfel:

Există și tipuri de tiristoare - dinistori și triaci. Dinistorii nu au electrod de control și arată ca o diodă obișnuită. Dinistorii încep să treacă un curent electric prin ei înșiși în conexiune directă atunci când tensiunea pe acesta depășește o anumită valoare.Triacurile sunt aceleași tiristoare triode, dar atunci când sunt pornite, trec curent electric prin ei înșiși în două direcții, deci sunt utilizate în circuitele de curent alternativ.

Punte de diode și ansambluri de diode

De asemenea, producătorii împing mai multe diode într-o singură carcasă și le conectează împreună într-o anumită secvență. Astfel obținem ansambluri de diode. Punțile de diode sunt una dintre varietățile de ansambluri de diode.

Pe diagrame punte de diode este marcat astfel:

Există și alte tipuri de diode, precum varicaps, diode Gunn, diode Schottky etc. Pentru a le descrie pe toate, nu avem suficientă eternitate.