A diódák csatlakoztatása

Kíváncsi lehet, mi engedi a háztartás elektronikus eszközeinek a maguk módján felhasználni az áramot? Az ezeket a készülékeket létrehozó villanyszerelőknek, valamint az iparban használt egyéb eszközöknek ismerniük kell a diódák ilyen célú csatlakoztatását.

Amikor diódát elektromos áramkörbe csatlakoztat, győződjön meg arról, hogy az anód és a katód úgy vannak összekapcsolva az áramkörben, hogy a töltés a pozitív töltésű anódból a negatív töltésű katódba áramlik.

Erre emlékezhet, ha emlékeztet arra, hogy a dióda kapcsolási rajzában a háromszög melletti függőleges vonal negatív előjelnek tűnik, jelezve, hogy a dióda vége negatív töltésű. Elképzelheti, hogy ez azt jelenti, hogy a töltések a pozitív végtől a negatívig áramlanak. Így emlékezhet arra, hogyan áramlanak az elektronok a dióda találkozásánál.

Ne feledje az áramkör potenciálját és áramát, valamint azt, hogy ez hogyan befolyásolja a dióda elhelyezését. A diódát el lehet képzelni olyan kapcsolóként, amely megnyílik vagy bezárul az áramkör befejezéséhez. Ha van elegendő potenciál a töltés áramlásához a diódán, a kapcsoló úgy zár, hogy az áram átfolyjon. Ez azt jelenti, hogy a dióda előre torzított.

Ezután használhatjaOhm törvénye​

a feszültség kiszámításáhozV, aktuálisénés az ellenállásRa feszültségforrás és maga a dióda közötti feszültségkülönbség mérésére.

Ha a diódát a másik irányba csatlakoztatja, ez megfordítja a dióda torzítását, mivel az áram a katódról az anódra áramlik. Ebben a forgatókönyvben növelné a dióda kimerülési régióját, a diódacsomópont egyik oldalán lévő területet, amelyben nincsenek elektronok és lyukak (elektron nélküli területek).

Az elektronok mozgása a negatív töltésű régióban kitöltené a lyukakat a pozitív töltésű régióban. Diódacsatlakozások létrehozásakor ügyeljen arra, hogy a dióda hogyan változik a csatlakoztatott iránytól függően.

Ha elektromos áramkörökben használják, a diódák biztosítják az áram egyetlen irányban történő áramlását. Két elektród, egy anód és egy katód felhasználásával készülnek, amelyeket anyag választ el.

Az anódból, ahol oxidáció vagy elektronveszteség következik be, az elektronok a katódba áramlanak, ahol redukció vagy elektronerősítés történik. A diódákat általában félvezetőkkel készítik, amelyek elektromos áram jelenlétében engedik át a töltést, vagy ellenállásukat dopping néven ismert eljárással szabályozzák.

​Doppingegy módszer a szennyeződések hozzáadásához egy félvezetőhöz lyukak létrehozásához és a félvezető elkészítéséhezn-típusú(mint a "negatív töltésnél") vagyp-típusú(mint a "pozitív töltésben").

Az n típusú félvezető elektronfelesleget tartalmaz, amely úgy van elrendezve, hogy a töltés szabadon áramolhasson, miközben továbbra is ellenőrizhető marad. Általában arzénból, foszforból, antimonból, bizmutból és más elemekből áll, amelyek öt vegyértékű elektronnal rendelkeznek. A p-típusú félvezető viszont a furatok miatt pozitív töltéssel rendelkezik, galliumból, bórból, indiumból és más elemekből készül.

Az elektronok és a furatok eloszlása ​​lehetővé teszi a töltés áramlását a p-típusú és az n-típusú félvezetők között, és amikor összekapcsolódnak, a kettő egyP-N csomópont. Az n-típusú félvezető elektronjai olyan diódákban rohannak át a p-típusú felé, amelyek egyetlen áramot engednek áramolni.

A diódák jellemzően szilíciumból, germániumból vagy szelénből készülhetnek. A diódákat létrehozó mérnökök fém elektródákat használhatnak a kamrában minden egyéb gáz nélkül, vagy alacsony nyomáson lévő gázzal.

Az elektronokat egyetlen irányban szállító diódák ezen jellemzői miatt ideálisak egyenirányítók, jelkorlátozók, feszültségszabályozók, kapcsolók, jelmodulátorok, jelkeverők és oszcillátorok számára.Egyenirányítókváltóáramot egyenárammá alakítani.Jelkorlátokbizonyos jelhatalmak átengedését.

​Feszültségszabályozókfenntartani az áramkörök állandó feszültségeit.Jelmodulátorokváltoztassa meg a bemeneti jel fázisszögét.Jelkeverőkaz áthaladó frekvencia megváltozik, és az oszcillátorok maguk generálnak jelet.

Diódákkal is védheti az elektronikus eszközök érzékeny vagy fontos elemeit. Használhat olyan diódát, amely normál körülmények között nem vezet, ha hirtelen feszültségcsúcs következik be, amelyet tranziensnek neveznek feszültség, vagy valamilyen más drasztikus jelváltozás, amely kárt okozhat, a dióda elnyomja a feszültséget attól, hogy károsítsa a áramkör. Ezek a tüskék okozta áramütések egyébként károsíthatják az áramkört, ha túl sok feszültséget adnak anélkül, hogy hagynák az áramkört megfelelően alkalmazkodni hozzá.

Ezek a diódákátmeneti feszültségcsökkentő diódák(TVS), és felhasználhatja őket az átmeneti feszültség csökkentésére, vagy máshová irányíthatja az áramkörtől. A szilícium-alapú P-N csomópont képes kezelni az átmeneti feszültséget, és ezt követően a feszültségcsúcs letelte után normalizálódhat. Egyes TVS-k olyan hűtőbordákat használnak, amelyek hosszú ideig képesek kezelni a feszültségcsúcsokat.

Áramkörök, amelyek átalakítják a tápellátástváltakozó áram (AC)nak nekegyenáram (DC)használhat egyetlen diódát vagy négy csoportot. Míg az egyenáramú készülékek egyetlen irányban áramló töltetet használnak, a váltakozó áramú áram szabályos időközönként elmozdul az előre- és a hátramenet között.

Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy az erőművek egyenáramú villamos energiáját a legtöbb háztartási készülékben használt szinuszhullám formájúvá alakítsuk. Az egyenirányítók, amelyek ezt teszik, vagy egyetlen diódát használnak, amely csak a hullám egyik felét engedi át, vagy egy olyan teljes hullámú egyenirányító megközelítését alkalmazzák, amely az AC hullámforma mindkét felét használja.

A dióda áramkör bemutatja, hogy ezek a viselkedések hogyan fordulnak elő. Amikor ademodulátoreltávolítja az AC jel felét egy áramforrásból, két fő összetevőt használ. Az első maga a dióda vagy egyenirányító, amely növeli az AC ciklus egyik felének jelét.

A második egy aluláteresztő szűrő, amely megszabadul az áramforrás nagyfrekvenciás elemeitől. Ellenállást és kondenzátort használ, egy olyan eszközt, amely az elektromos töltést idővel tárolja, és maga az áramkör frekvencia-válasza alapján határozza meg, hogy mely frekvenciákat engedje át.

Ezek a dióda áramkörök általában eltávolítják az AC jel negatív komponensét. Olyan alkalmazások vannak rádiókban, amelyek szűrőrendszert használnak az általános vivőhullámokból származó specifikus rádiójelek detektálására.

A diódákat elektronikus eszközök, például mobiltelefonok vagy laptopok töltésére is használják, amikor az elektronikus eszköz akkumulátorától táplált tápfeszültségről a külső tápegységre váltanak. Ezek a módszerek elterelik az áramot a forrástól, és biztosítják azt is, hogy ha az eszköz akkumulátora lemerült, akkor más intézkedéseket is megtehet az eszközeinek feltöltésére.

Ez a technika igaz az autókra is. Ha autójának akkumulátora kimerülne, akkor jumper kábelekkel módosíthatja a piros és fekete kábelek eloszlását diódákkal, hogy megakadályozza az áram rossz irányba történő áramlását.

Azok a számítógépek, amelyek bináris információkat használnak nullák és egyek formájában, diódákat is használnak a bináris döntési fák feldolgozásához. Ezek formájalogikai kapuk, a digitális áramkörök alapegységei, amelyek két különböző érték összehasonlítása alapján engedik át az információt. Mindkét típusú diódadarab felhasználásával épülnek fel, amelyek sokkal apróbbak, mint más alkalmazások diódái.