Діоди та їх різновиди

  • Час 7-09-2015, 14:54
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Ми дуже часто використовуємо в своїх схемах діоди, а чи знаєте ви, як він працює і що з себе представляє? Сьогодні в "сімейство" діодів входить не один десяток напівпровідникових приладів, що носять назву "діод". Діод являє собою невелику ємність з откачанным повітрям, всередині якої на невеликій відстані один від одного перебуває анод і другий електрод - катод, один з яких володіє електропровідністю типу р, а інший - n.

Щоб уявити, як працює діод, візьмемо для прикладу ситуацію з накачуванням колеса за допомогою насоса. Ось ми працюємо насосом, повітря накачується в камеру через ніпель, а назад це повітря вийти через ніпель не може. По суті повітря, це той же електрон в діоді, увійшов электрончик, а назад вийти вже не можна. Якщо раптом ніпель вийде з ладу, то колесо здується, буде пробій діода. А якщо уявити що ніпель у нас справний, і якщо ми будемо натискаючи на пипку ніпеля випускати повітря з камери, причому натискаючи як нам хочеться і з якою тривалістю - це буде керований пробій. З цього можна зробити висновок, що діод пропускає струм тільки в одному напрямку (у зворотному напрямку теж пропускає, але зовсім маленький) 

Внутрішній опір діода (відкритого) - величина непостійна, вона залежить від прямого напруги прикладеного до диоду. Чим більше напруга, тим більше прямий струм через діод, тим менше його пропускний опір. Судити про опір діода можна по падінню напруги на ньому і струму через нього. Так, наприклад, якщо через діод йде прямий струм Іпр. = 100 мА (0,1 А) і при цьому на ньому падає напруга 1В, то (за законом Ома) прямий опір діода буде: R = 1 / 0,1 = 10 Ом.

Зазначу відразу, що вдаватися в подробиці і сильно заглиблюватися, будувати графіки, писати формули ми не будемо - розглянемо всі поверхнево. У цій статті розглянемо різновиди діодів, а саме світлодіоди, стабілітрони, варикапы, діоди Шотткі та ін

Діоди

Позначаються на схемах ось так:

Діоди та їх різновиди

Трикутна частина є АНОД'ом, а риска це КАТОД. Анод це плюс, катод - мінус. Діоди наприклад, використовують у блоках живлення для випрямлення змінного струму, за допомогою діодного моста  можна перетворити змінної струм у постійний, застосовуються для захисту різних пристроїв від неправильної полярності включення і т. п.

Діодний міст являє собою 4 діода, які підключаються послідовно, причому два діода з цих чотирьох включені зустрічно, подивіться на малюнки нижче.

Діоди та їх різновиди

Саме так і позначається діодний міст, правда в деяких схемах позначають скороченим варіантом:

Діоди та їх різновиди

Виведення ~ підключаються до трансформатора, на схемі це буде виглядати ось так:

Діоди та їх різновиди

Діодний міст призначений для перетворення, частіше говорять для випрямлення змінного струму в постійний. Таке випрямлення називається двухполуперіодним. Принцип роботи діодного моста полягає в пропущенні позитивної півхвилі змінної напруги позитивними діодами і обрізання негативної напівхвилі негативними діодами. Тому на виході випрямляча утворюється трохи пульсуюче позитивне напруга з постійної величиною.

Діоди та їх різновиди

Для того, щоб цих пульсацій не було, ставлять електролітичні конденсатори. після додавання конденсатора напруга трохи збільшується, але не будемо відволікатися, про конденсатори можете почитати тут.

Діоди та їх різновиди

Діодні мости застосовують для живлення радіоапаратури, застосовуються в блоках живлення та зарядний пристрій. Як вже казав, діодний міст можна скласти з чотирьох однакових діодів, але продаються і готові діодні мости, виглядають вони ось так:

Діоди та їх різновиди

Діод Шотткі

Діоди Шотткі мають дуже мале падіння напруги і володіють підвищеною швидкодією у порівнянні з звичайними діодами.

Діоди та їх різновиди

Ставити замість діода Шотткі звичайний діод не рекомендується, звичайний діод може швидко вийти з ладу. Позначається на схемах такий діод так:

Діоди та їх різновиди

Стабілітрон

Стабілітрон перешкоджає перевищення напруги вище певного порогу на конкретній ділянці схеми. Може виконувати як захисні так і обмежувальні функції, працюють вони тільки в ланцюгах постійного струму. При підключенні слід дотримуватись полярності. Однотипні стабілітрони можна з'єднувати послідовно для підвищення стабілізіруемого напруги або освіти дільника напруги.

Діоди та їх різновиди

Стабілітрони на схемах позначаються наступним чином:

Діоди та їх різновиди

Основним параметром стабілітронів є напруга стабілізації, стабілітрони мають різні напруги стабілізації, наприклад 3в, 5в, 8.2 в, 12в, 18в і т. п.

Варикап

Варикап (по іншому ємнісний діод) змінює свій опір залежно від поданого на нього напруги. Застосовується як керований конденсатор змінної ємності, наприклад, для установки високочастотних коливальних контурів.

Діоди та їх різновиди
Діоди та їх різновиди

Тиристор

Тиристор має два стійких стани: 1) закрите, тобто стан низької провідності, 2) відкрите, тобто стан високої провідності. Іншими словами, він здатний під дією сигналу переходити із закритого стану у відкрите.

Діоди та їх різновиди

Тиристор має три висновки, крім Анода і Катода ще і керуючий електрод - використовується для перекладу тиристора у включений стан. Сучасні імпортні тиристори випускаються і в корпусах ТО-220 і ТО-92.

Діоди та їх різновиди

Тиристори часто використовуються в схемах для регулювання потужностей, для плавного пуску двигунів або включення лампочок. Тиристори дозволяють керувати великими струмами. У деяких типів тиристорів максимальний прямий струм досягає 5000 А і більше, а значення напруги в закритому стані до 5 кВ. Потужні силові тиристори виду Т143(500-16) застосовуються в шафах керування ел.двигунами, частотниках.

Діоди та їх різновиди

Сімістор

Сімістор використовується в системах, що живляться змінною напругою, його можна представити як два тиристори, які включені зустрічно-паралельно. Сімістор пропускає струм в обох напрямках.

Діоди та їх різновиди

Світлодіод

Світлодіод випромінює світло при пропусканні через нього електричного струму. Світлодіоди застосовуються пристрої індикації приладів, електронних компонентах (оптронах), стільникових телефонах для підсвічування дисплея і клавіатури, потужні світлодіоди використовують як джерело світла в ліхтарях і т. д. Світлодіоди бувають різного кольору світіння, RGB і т. д.

Діоди та їх різновиди

Позначення на схемах:

Діоди та їх різновиди

Докладніше про світлодіоди можна почитати тут.

Інфрачервоний діод

Інфрачервоні світлодіоди (скорочено ІЧ діоди) випромінюють світло в інфрачервоному діапазоні . Області застосування інфрачервоних світлодіодів це оптичні контрольно-вимірювальні прилади, пристрої дистанційного управління, оптронні комутаційні пристрої, бездротові лінії зв'язку. Іч діоди позначаються так само як і світлодіоди.

Діоди та їх різновиди

Інфрачервоні діоди, що випромінюють світло поза видимого діапазону, світіння ІЧ діода можна побачити і подивитися наприклад через камеру стільникового телефону, дані діоди так само застосовують в камерах відеоспостереження, особливо на вуличних камерах щоб в темний час доби була видна картинка.

Фотодіод

Фотодіод перетворює світло потрапив на його фоточутливу область, електричний струм, знаходить застосування в перетворення світла в електричний сигнал.

Діоди та їх різновиди

Фото діоди (а так само фоторезистори, фототранзистори) можна порівняти з сонячними батареями. Позначаються на схемах так:

Діоди та їх різновиди

Tags

Коментарі до новини