Kuidas diode meie igapäevaelus kasutatakse?

Posted on
Autor: Peter Berry
Loomise Kuupäev: 19 August 2021
Värskenduse Kuupäev: 13 November 2024
Anonim
Kuidas diode meie igapäevaelus kasutatakse? - Teadus
Kuidas diode meie igapäevaelus kasutatakse? - Teadus

Sisu

Diood on kahe klemmiga elektrooniline komponent, mis juhib elektrit ainult ühes suunas ja ainult siis, kui selle kahele klemmile rakendatakse teatavat minimaalset potentsiaalierinevust või pinget. Varaseid dioode kasutati vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks ja raadiosignaali filtreerimiseks. Dioodid on sellest ajast alates muutunud üldlevinud, neid kasutatakse elektroonika kaitsmiseks, kodude valgustamiseks ja kaugjuhtimispuldi signaalide kaitsmiseks.


Põhistruktuur

Dioodide kasutamise aluse mõistmiseks aitab see vaadata standardse dioodi struktuuri. Tavalisel p-n-dioodil on kaks pooljuhti, mis loovad kontakti, moodustades liidese. Puhtad pooljuhid ei juhi, seega lisatakse metalli lisandeid. P-n-dioodi ühes pooljuhis loobub saasteaine metall kergesti elektronist; teine ​​on samuti legeeritud (immutatud) metalliga, mis võtab kergesti vastu elektroni. Liidese kohal liiguvad elektronid ühelt küljelt teisele, muutes aatomid, mille elektronid olid positiivselt laetud ja vastuvõtvad aatomid negatiivsed. Neutraalsusest kõrvalekaldumine toimub ainult liideses. See loob elektrivälja nii, et välisvoolust sisse voolavad elektronid lähevad enamasti elektronide vastuvõtmise poolelt elektronide loovutavale poolele.

Varased dioodid: raadiod

Seda ühesuunalist omadust kasutati esmakordselt AM-raadiodes. Raadiosignaal võngub edasi-tagasi, tekitades antennis vahelduvvoolu. Enne võimendamist tuleb signaal muuta ühesuunaliseks. Seetõttu laseb raadio diood läbi signaali poole, liigutades elektronid ühes suunas, kuid mitte teises pooles. Lühidalt, vahelduvvool on muudetud alalisvooluks. Seejärel filtreerivad kondensaatorid kõrgsageduse välja, jättes võimenduseks valmis vaid helisignaali.


LED

Kui rakendate pinget dioodi kohal, siis kiirgavad elektriskeemi ümber liikuvad elektrivoolu elektronid elektroni vastuvõtva lisandiga ühendamisel kindlat valguse lainepikkust. Nii toodavad valgust kiirgavad dioodid (LEDid). Seejärel liiguvad elektronid vahepealse elektrivälja tõttu üle pooljuhi liidese, ületavad elektronid annetava pooljuhi ja jätkavad vooluahela lõpetamiseks pingeallika tagumisse otsa.

Fotodioodid ja valgustundlikud dioodid

Nii nagu dioodid võivad valgust toota, saavad nad ka vastu võtta voolu. Need kaks tüüpi töötavad koos näiteks kaugjuhtimispuldiga teie televiisori jaoks. Viimane on see, kuidas fotogalvaanilised paneelid töötavad. Kaks dioodi kiirgavad puldist valgust: üks kiirgab nähtavat valgust, et anda teile teada signaali saatmisest; teine ​​kiirgab binaarsignaali nähtamatu lainepikkusega (seega vajadus nähtava fotodioodi järele). Footonid tabavad elektrone loovutavat pooljuhti, vabastades elektronid ja andes neile kineetilise energia. Kineetiline energia saab tõlkida ainult ühes suunas, kuna elektrivoolu lubatud on ainult üks suund. Nii toimivad ka päikesepaneelid, mis tõlgivad footonid päikesest elektrivooluks ainult ühes suunas.


Vooluringide kaitse

Diood kaitseb vooluringi valesti sisestatud akude eest. Polaarsus on vale, kuid see ei kahjusta dioodist möödunud vooluringi, mis võimaldab läbi viia ainult nõrka voolu. Dioodid mängivad rolli ka liigpingekaitsmetes. Niinimetatud laviini dioodid viivad maandusjuhtmeni, kuid nad ei lase ühesuunalise orientatsiooni tõttu regulaarset voolu läbi. Piisavalt kõrge pinge korral laseb diood pinge läbi. Kui pinge ületab kaugelt töötaset, avaneb laviinidiood ja laseb lisapinge läbi maandusjuhtme välja.