Sisu
- Dioodi paigaldamine
- Dioodiahel
- Dioodide omadused
- Dioodi paigaldamine kaitseks
- Dioodiahelate tüübid
- Muud tüüpi dioodide rakendused
Võite küsida, mis laseb teie majapidamise elektroonilistel seadmetel elektrit omal moel kasutada. Elektrikud, kes loovad neid seadmeid, aga ka muud tööstuses kasutatavad tööriistad, peavad teadma, kuidas nendel eesmärkidel dioode ühendada.
Dioodi paigaldamine
Dioodi ühendamisel elektriahelas veenduge, et anood ja katood on vooluringis ühendatud nii, et laeng voolab positiivselt laetud anoodilt negatiivselt laetud katoodile.
Seda saate meelde jätta, kui meenutada, et dioodiahelas näeb kolmnurga kõrval asuv vertikaalne joon negatiivse märgina välja, mis näitab, et dioodi ots on negatiivselt laetud. Võite ette kujutada, et see tähendab, et laengud voolavad positiivsest otsast negatiivsesse. See võimaldab teil meeles pidada, kuidas elektronid dioodi ristmikul voolavad.
Pidage meeles vooluahela potentsiaali ja voolu ning kuidas see mõjutab dioodide paigutust. Võite dioodi ette kujutada lülitina, mis vooluahela lõpetamiseks avaneb või sulgub. Kui on piisavalt potentsiaali, et laeng saaks läbi dioodi voolata, sulgub lüliti nii, et vool voolab läbi. See tähendab, et diood on ettepoole kallutatud.
Seejärel saate kasutada Ohmi seadus V = IR pinge arvutamiseks V, praegune Mina ja vastupanu R pinge erinevuse mõõtmiseks pingeallika ja dioodi enda vahel.
Kui ühendaksite dioodi teises suunas, pööraks see dioodi nihke ümber, kuna vool voolab katoodist anoodini. Selle stsenaariumi korral suurendaksite dioodi kahanemispiirkonda, dioodi ristmiku ühel küljel asuvat ala, millel pole ei elektrone ega auke (elektronideta alasid).
Elektronide liikumine negatiivselt laetud piirkonnas täidaks augud positiivselt laetud piirkonnas. Dioodiühenduste loomisel pöörake tähelepanu sellele, kuidas diood muutuks sõltuvalt sellega ühendatud suunast.
Dioodiahel
Elektriahelates kasutamisel tagavad dioodid voolu voolavuse ühes suunas. Nende ehitamiseks kasutatakse kahte materjaliga eraldatud elektroodi, anoodi ja katoodi.
Elektronid voolavad anoodilt, kus toimub oksüdatsioon või elektronide kadu, katoodini, kus toimub redutseerimine või elektronide võimendus. Tavaliselt valmistatakse dioodid pooljuhtidega, mis lasevad laengul elektrivoolu juuresolekul läbi voolata või kontrollida nende takistust dopingu abil tuntud protsessi abil.
Doping on meetod lisandite lisamiseks pooljuhile aukude loomiseks ja pooljuhi valmistamiseks n-tüüpi (nagu "negatiivse laengu" all) või p-tüüp (nagu positiivse laengu korral).
N-tüüpi pooljuht sisaldab üleliigset elektronide arvu, mis on paigutatud nii, et laeng saaks vabalt läbi voolata, jäädes siiski juhitavaks. Neid toodetakse tavaliselt arseenist, fosforist, antimonist, vismutist ja muudest elementidest, millel on viis valentselektroni. P-tüüpi pooljuhtidel on aukude tõttu positiivne laeng ja need on valmistatud galliumist, boorist, indiumist ja muudest elementidest.
Elektronide ja aukude jaotus võimaldab laadimist voolata p- ja n-tüüpi pooljuhtide vahel ning kui need on ühendatud, loovad need kaks P-N ristmik. N-tüüpi pooljuhtide elektronid jõuavad dioodides üle p-tüüpi elektronide, mis lasevad voolul liikuda ühes suunas.
Dioodid võivad olla tavaliselt valmistatud räni, germaaniumist või seleenist. Insenerid, kes loovad dioode, saavad kambris kasutada metallelektroode ilma muu gaasi või madala rõhu all oleva gaasi abil.
Dioodide omadused
Need ühes suunas elektrone vedavate dioodide omadused muudavad need ideaalseks alaldite, signaalipiirajate, pingeregulaatorite, lülitite, signaalimodulaatorite, signaalimikserite ja ostsillaatorite jaoks. Alaldid teisendage vahelduvvool alalisvooluks. Signaali piirid lubada teatavatel signaalide jõudumistel üle minna.
Pingeregulaatorid hoidke ahelates püsivaid pingeid. Signaalmodulaatorid muutke sisendsignaali faasinurka. Signaalimikserid muutke sagedust, mis läbib ja ostsillaatorid annavad signaali ise.
Dioodi paigaldamine kaitseks
Dioode abil saate kaitsta ka elektroonikaseadmete tundlikke või olulisi komponente. Võite kasutada dioodi, mis tavaolukorras ei tööta. Kui pinge järsk tõus, mida nimetatakse siirdepingeks, või mõni muu signaali järsk muutus, mis võib kahjustada, summutab diood pinget ülejäänud seadme kahjustamisel. vooluring. Need naelu põhjustatud elektrilöögid kahjustavad muidu vooluringi, rakendades liiga palju pinget, laskmata vooluringil selle kohaselt kohaneda.
Need dioodid on siirdepinge summuti dioodid (TVS) ja saate neid kasutada siirdepinge vähendamiseks või mujale vooluringist eemale suunamiseks. Ränipõhine P-N-ristmik saab hakkama mööduva pingega ja pärast pingespiigi möödumist normaliseeruda. Mõnedes telerites kasutatakse jahutusradiaatoreid, mis saavad pikema aja jooksul hakkama pinge tõusuga.
Dioodiahelate tüübid
Ahelad, mis muundavad voolu vooluvõrgust vahelduvvool (AC) kuni alalisvool (DC) võivad kasutada kas üksikut dioodi või neist nelja rühma. Kui alalisvoolu seadmed kasutavad laadimist, mis voolab ühes suunas, siis vahelduvvoolu toite vahetub regulaarse intervalliga edasi ja tagasi.
See on hädavajalik elektrijaamade alalisvoolu elektrienergia muundamiseks vahelduvvooluks, mis on siinuslaine kujul ja mida kasutatakse enamikus kodumasinates. Alaldid, kes seda teevad, kasutavad kas ühte dioodi, mis laseb ainult poole lainest läbi, või läheneb täislaine alaldile, mis kasutab vahelduvvoolu lainekuju mõlemat poolt.
Dioodiahel näitab, kuidas selline käitumine toimub. Kui demodulaator eemaldab toiteallikast poole vahelduvvoolu signaalist, see kasutab kahte põhikomponenti. Esimene on diood ise või alaldi, mis suurendab vahelduvvoolu tsükli ühe poole signaali.
Teine on madalpääsfilter, mis vabaneb jõuallika kõrgsageduskomponentidest. See kasutab takistit ja kondensaatorit, seadet, mis salvestab aja jooksul elektrilaengut, ja kasutab vooluahela enda sagedusreaktsiooni, et teha kindlaks, millised sagedused läbi lasta.
Need dioodiahelate kujundused eemaldavad vahelduvvoolu signaali negatiivse komponendi. Sellel on raadiotes rakendused, mis kasutavad filtrisüsteemi üldiste kandjalainete spetsiifiliste raadiosignaalide tuvastamiseks.
Muud tüüpi dioodide rakendused
Diode kasutatakse ka selliste elektrooniliste seadmete laadimisel nagu mobiiltelefonid või sülearvutid, lülitudes elektroonikaseadmete aku toiteallikast välise toiteallika toitele. Need meetodid suunavad voolu allikast kaugemale ja tagavad ka selle, et seadme aku tühjenemise korral saate seadme laadimiseks võtta muid meetmeid.
See tehnika kehtib ka autode puhul. Kui teie auto aku peaks välja minema, saate punaste ja mustade kaablite jaotuse muutmiseks dioodide abil hüppajakaableid kasutada, et vältida voolu vales suunas voolamist.
Binaarset teavet nullidena kasutavad arvutid ja ka binaarset otsustuspuud kasutavad dioodid. Need on järgmised loogikaväravad, digitaalsete vooluahelate põhiosad, mis lasevad informatsioonil läbi minna, põhinedes kahe erineva väärtuse võrdlemisel. Nende ehitamiseks kasutatakse mõlemat tüüpi diooditükke, mis on palju vähemtarbivad kui muudes rakendustes kasutatavad dioodid.