Mik azok a diódák és mire használhatók?
A legegyszerűbb félvezető komponens – a dióda — számos hasznos funkciót lát el, amelyek alapvető célja az elektromos áram áramlási irányának szabályozása. A diódák csak egy irányba engedik át rajtuk az áramot.
A tökéletesen hatékony diódák negatív feszültségű nyitott áramköröknek tűnnek, egyébként pedig rövidzárlatnak tűnnek. De mivel a diódák némi hatástalanságot ismernek el, áram-feszültség kapcsolatuk nemlineáris. Ezért érdemes egy dióda adatlapján megnézni egy adott dióda görbéjének grafikonját. előremenő feszültséget az előremenő áramhoz viszonyítva, így kiválaszthatja a megfelelő diódát projektet.
Diódák alkalmazásai
Annak ellenére, hogy egyszerű kéttűs félvezető eszközökről van szó, a diódák létfontosságúak a modern elektronikában. A diódák néhány tipikus alkalmazása a következők:
- Feszültség egyenirányítása, például váltóáram DC feszültséggé alakítása
- Jelek leválasztása a tápegységről
- A jel méretének szabályozása
- Keverő jelek
Teljesítmény átalakítás
A diódák egyik jelentős alkalmazása a váltakozó áram átalakítása egyenárammá. Egy dióda vagy négy dióda átalakítja a 110 V-os háztartási tápfeszültséget egyenárammá, félúti (egydióda) vagy teljes hullámot (négy dióda) alkotva.
A diódák és a kondenzátorok különböző feszültségszorzókat hoznak létre, hogy kis váltakozó feszültséget vegyenek fel, és megszorozzák azt, hogy nagyon magas feszültségű kimeneteket hozzanak létre. Mind az AC, mind az egyenáramú kimenet lehetséges a kondenzátorok és diódák megfelelő konfigurációjával.
Jelek demodulálása
A diódák legáltalánosabb felhasználási módja az AC jel negatív komponensének eltávolítása. Mivel az AC hullámforma negatív része általában azonos a pozitív felével, nagyon kevés Az információ gyakorlatilag elveszik az eltávolítási folyamat során, ami hatékonyabb jelhez vezet feldolgozás.
A jeldemodulációt általában használják rádiók a szűrőrendszer részeként, hogy segítsen kivonni a rádiójelet a vivőhullámból.
Túlfeszültség elleni védelem
A diódák az érzékeny elektronikus alkatrészek védelmi eszközeiként is jól működnek. Amikor úgy használják feszültségvédő eszközök, a diódák normál működési körülmények között nem vezetnek, de azonnal rövidre zárják a nagyfeszültségű csúcsokat a testtel, ahol nem károsíthatják az integrált áramkört. Speciális diódák ún tranziens feszültségcsillapítók Kifejezetten túlfeszültség elleni védelemre tervezték, és rövid ideig képesek kezelni a nagyon nagy teljesítményugrásokat, jellemzően feszültségcsúcs vagy áramütés jellemzői, amelyek általában károsítanák az alkatrészeket és lerövidítenék az elektronika élettartamát termék.
Hasonlóképpen egy dióda is szabályozhatja a feszültséget azáltal, hogy a nyírógép vagy a korlátozó — egy speciális cél, amely korlátozza azt a feszültséget, amely egy bizonyos ponton áthaladhat rajta.
Jelenlegi kormányzás
A diódák alapvető alkalmazása az áram irányítása és annak biztosítása, hogy az csak a megfelelő irányba folyjon. Egy terület, ahol a diódák áramkormányzási képessége jó hatással van arra, hogy a tápegységről érkező áramról az akkumulátorról működő áramra váltsanak. Amikor egy eszköz csatlakoztatva van és tölt – például mobiltelefon vagy szünetmentes tápegység –, az eszköznek áramot kell kapnia. csak a külső tápegységről és nem az akkumulátorról, és amíg a készülék be van dugva, az akkumulátornak áramot kell kapnia és újratöltés. Az áramforrás eltávolítása után az akkumulátornak kell táplálnia a készüléket, hogy a felhasználó ne vegye észre a megszakítást.
Egy jó példa a jelenlegi kormányzásra fordított áram elleni védelem. Gondoljon például az autójára. Amikor az akkumulátor lemerül, és egy barátságos járókelő felajánlja, hogy segít áthidaló kábelekkel, ha keveri a piros és a fekete kábelekkel nem fogod megsütni autód elektromos rendszerét, mert az akkumulátor melletti diódák blokkolják a rossz irányt jelenlegi.
Logikai kapuk
A számítógépek binárisan működnek – nullák és egyesek végtelen tengerében. A számítástechnikában a bináris döntési fák olyan diódák által engedélyezett logikai kapukon alapulnak, amelyek szabályozzák, hogy egy kapcsoló be ("1") vagy kikapcsolva ("0") legyen. Bár több száz millió dióda jelenik meg a modern processzorokban, funkcionálisan ugyanazok, mint az elektronikai boltokban vásárolt diódák – csak sokkal kisebbek.
Diódák és fény
A LED-es zseblámpa csak egy zseblámpa, amelynek megvilágítását egy fénykibocsátó dióda biztosítja. Pozitív feszültség jelenlétében, LED-ek világítanak.
Ezzel szemben a fotodióda egy kollektoron keresztül fogadja a fényt (mint egy mini napelem), és ezt a fényt kis mennyiségű árammá alakítja.