Kotitalouksesi elektroniikkalaitteet riippuvat niiden piireistä. Nämä sähköpiirit on suunniteltu tavalla, joka antaa sähkön virrata sopivaan suuntaan niiden eri käyttötarkoituksiin. Sähkön virtauksen hallinta voi olla monimutkaista, kun otetaan huomioon sähkön eri tarkoitukset. Siellä diodit tulevat sisään.
Zener-diodi
Diodeja käytetään sähkön virtaamiseen yhteen suuntaan piirin läpi. Zener-diodit eroavat muun tyyppisistä diodeista siinä, että kun liität ne piiriin vastakkaiseen suuntaan siten, että virta kulkee toisin päin diodin yli, ne antavat pienen vuotovirran virrata. Tämä on eräänlainen virta, joka virtaa maahan estääkseen sen vaikuttamasta piirin muihin osiin ja estääkseen itse diodin vaurioitumisen.
Voit käyttää diodeja, kuten Zener-diodia, muunnettaessa vaihtovirtaa (AC) ja tasavirtaa (DC). Vaihtovirta vaihtuu toiseen suuntaan virtaavan ja toiseen virtaavan välillä, kun taas tasavirta liikkuu vain yhteen suuntaan. Löydät siltasuuntaajia tai tasasuuntausdiodeja monista näistä sähköasennuksista.
Tasasuuntaajat voivat muuntaa vaihtovirran tasavirraksi joko antamalla vain yhden suunnan, positiivisen tai negatiivisen, virran läpi tai muuttamalla vaihtovirtajakson yksi suunta toiseen suunta. Tasasuuntaajat muuntavat sähköä pitkiä matkoja kuljettavien tasavirtalähteiden välillä useimpien kodinkoneiden vaihtovirtaan.
Zenerin taaksepäin erittelyjännite
Nämä ominaisuudet antavat Zener-diodeille selkeän käänteisen rikkoutumisjännitteen. Tämä on jännite, jolla diodit alkavat johtaa virtaa vastakkaiseen suuntaan, ja se on yksi ero Zener-diodin ja tasasuuntaajan diodin asetusten välillä. Näillä diodeilla on määritelty jännitehäviö, joka ei muutu paljoa tulojännitealueella.
Heti kun nostat Zener-diodin jännitettä päinvastaiseen suuntaan pisteeseen, jossa se saavuttaa rikkoutumisjännitteen, virta virtaa diodin läpi. Diodin sarjavastus säätelee virran maksimiarvoa ennen kuin se vakiintuu vakioarvoon. Tämä arvo pysyy sitten vakiona riippumatta siitä, kuinka paljon muutat tulojännitettä.
Jos nostat jännitteen arvoon, joka on suurempi kuin rikkoutumisjännite, vastuksen yli muodostuu jännitehäviö. Virta kulkisi diodin läpi, ja laite muodostaa yhteyden maahan, oikosulkemalla diodin. Tämä irrottaisi kuorman virtalähteestä ja säätäisi jännitettä.
Zener-diodisovellukset
Näistä syistä Zener-diodit soveltuvat hyvin piirien jännitteen säätämiseen. Löydät nämä Zener-diodien ominaisuudet jännitteen säätösovelluksista, ylijännitesuojat ja clipper-piirit.
Clipper-piirien Zener-diodit voivat muuttaa vaihtovirran muotoa rajoittamaan sen eteen- tai taaksepäin suuntautuvia jaksoja. Zener-diodit osoittautuvat hyödyllisiksi säätämään jännitettä eri piireissä, kun niitä on liian paljon tai liian vähän. Niiden suunnittelun ja käytön yksinkertaisuus tekee niistä ihanteelliset ehdokkaat jännitteen muuntamiseksi.
Diodisuunnittelu
Kuten Zener-diodit, tasasuuntaajat käyttävät P-N-liitoksia, puolijohdemateriaaleja, jotka antavat virran kulkea vain yhteen suuntaan. Nämä suunnitellaan käyttämällä p-tyyppisiä puolijohteita n-tyyppisten puolijohteiden vieressä, joiden "p" -puolella on ylimääräisiä reikiä, paikkoja, joissa ei ole elektroneja, jotka ovat positiivisesti varautuneita. Sitä vastoin "n" -puolen ulkokuorissa on enemmän elektroneja, mikä tekee siitä negatiivisen varauksen.
Nämä puolijohdemateriaalit on valmistettu metalleista, kuten gallium, tai metalloideista, kuten pii, primaarimateriaali, joka käsittää Zener-diodit sekoitettuna muihin elementteihin, kuten fosforiin. Näiden atomien välinen sijoitus antaa virran virrata, ja näiden mallien kautta voit löytää sillan tasasuuntaajia, jotka ohjaavat monenlaista virtaa.