Kaip prijungti diodus

Jums gali kilti klausimas, kas leidžia jūsų namų ūkio elektroniniams prietaisams naudoti elektrą savais būdais. Elektrikai, kuriantys šiuos prietaisus, taip pat kitus pramonėje naudojamus įrankius, turi žinoti, kaip šiems tikslams prijungti diodus.

Prijungdami diodą elektros grandinėje, įsitikinkite, kad anodas ir katodas yra prijungti grandinėje taip, kad krūvis tekėtų iš teigiamai įkrauto anodo į neigiamai įkrautą katodą.

Tai galite prisiminti atsimindami, kad diodų schemoje vertikali linija šalia trikampio atrodo kaip neigiamas ženklas, rodantis, kad diodo galas yra neigiamai įkrautas. Galite įsivaizduoti, kad tai reiškia, kad krūviai teka nuo teigiamos galo iki neigiamos. Tai leidžia prisiminti, kaip elektronai teka diodo sandūroje.

Turėkite omenyje grandinės potencialą ir srovę bei tai, kaip tai veikia diodo padėtį. Diodą galite įsivaizduoti kaip jungiklį, kuris atsidaro arba užsidaro, kad užbaigtų grandinę. Jei yra pakankamai galimybių, kad įkrovimas tekėtų per diodą, jungiklis užsidaro taip, kad srovė tekėtų. Tai reiškia, kad diodas yra nukreiptas į priekį.

Tada galite naudotiOhmo įstatymas​

apskaičiuoti įtampąV, srovėAšir pasipriešinimasRišmatuoti įtampos skirtumą tarp įtampos šaltinio ir paties diodo.

Jei prijungtumėte diodą kita kryptimi, tai pakeistų diodo poslinkį, nes srovė tekėtų iš katodo į anodą. Tokiu atveju padidintumėte diodo išeikvojimo sritį - plotą vienoje diodų jungties pusėje, kuriame nėra nei elektronų, nei skylių (sričių, kuriose nėra elektronų).

Elektronų judėjimas neigiamai įkrautoje srityje užpildytų skyles teigiamai įkrautoje srityje. Kurdami diodų jungtis, atkreipkite dėmesį į tai, kaip diodas keistųsi priklausomai nuo jo prijungimo krypties.

Naudojant elektros grandinėse, diodai užtikrina srovės tekėjimą viena kryptimi. Jie sukonstruoti naudojant du elektrodus, anodą ir katodą, kuriuos skiria medžiaga.

Elektronai teka iš anodo, kur vyksta oksidacija ar elektronų nuostoliai, į katodą, kur vyksta redukcija arba elektronų padidėjimas. Paprastai diodai gaminami su puslaidininkiais, kurie leidžia krūviui tekėti esant elektros srovei arba kontroliuojant jų atsparumą naudojant procesą, vadinamą dopingu.

​Dopingasyra priemaišų pridėjimo į puslaidininkį metodas, kad būtų sukurtos skylės ir puslaidininkisn tipo(kaip „neigiamame krūvyje“) arbap tipo(kaip ir „teigiamame krūvyje“).

N tipo puslaidininkyje yra elektronų perteklius, išdėstytas taip, kad krūvis galėtų laisvai tekėti, likdamas valdomas. Paprastai jie gaminami iš arseno, fosforo, stibio, bismuto ir kitų elementų, turinčių penkis valentinius elektronus. Kita vertus, p tipo puslaidininkis turi teigiamą krūvį dėl skylių ir yra pagamintas iš gallio, boro, indio ir kitų elementų.

Elektronų ir skylių pasiskirstymas leidžia įkrovos srautą tarp p tipo ir n tipo puslaidininkių, o sujungę abu jie sukuriaP-N sankryža. Elektronai iš n tipo puslaidininkio skuba į p tipo diodais, kurie leidžia srovei tekėti viena kryptimi.

Diodai paprastai gali būti pagaminti iš silicio, germanio ar seleno. Diodus kuriantys inžinieriai gali naudoti metalinius elektrodus kameroje be jokių kitų dujų arba esant žemo slėgio dujoms.

Šios diodų, pernešančių elektronus viena kryptimi, savybės daro jas idealias lygintuvams, signalo ribotuvams, įtampos reguliatoriams, jungikliams, signalo moduliatoriams, signalų maišytuvams ir osciliatoriams.Lygintuvaikonvertuoti kintamąją srovę į nuolatinę.Signalo ribosleisti perduoti tam tikras signalų galias.

​Įtampos reguliatoriaipalaikyti pastovią įtampą grandinėse.Signalo moduliatoriaipakeisti įvesties signalo fazinį kampą.Signalų maišytuvaikeisti dažnį, kuris praeina, o osciliatoriai patys sukuria signalą.

Diodus taip pat galite naudoti jautriems ar svarbiems elektroninių prietaisų komponentams apsaugoti. Galite naudoti diodą, kuris neveikia normaliomis aplinkybėmis, kai staiga kyla įtampos šuolis, vadinamas trumpalaikiu įtampa ar koks nors kitas kardinalus signalo pokytis, galintis pakenkti, diodas slopins įtampą, kad nepakenktų likusiai daliai grandinė. Šie elektros smūgiai, atsirandantys dėl smaigalių, priešingu atveju pažeistų grandinę, per daug įtampos suteikdami, kad grandinė tinkamai prie jos neprisitaikytų.

Šie diodai yratrumpalaikiai įtampos slopintuvai(TVS), ir jūs galite juos naudoti, kad sumažintumėte trumpalaikę įtampą arba nukreiptumėte ją kitur nuo grandinės. Silicio pagrindu pagaminta P-N jungtis gali valdyti trumpalaikę įtampą ir po to, kai praeis įtampos šuolis, ji gali normalizuotis. Kai kuriuose televizoriuose naudojamos šilumos kriauklės, kurios ilgą laiką gali valdyti įtampos šuolius.

Grandinės, kurios paverčia energiją iškintamoji srovė (AC)įnuolatinė srovė (DC)gali naudoti vieną diodą arba jų grupę iš keturių. Nors nuolatinės srovės prietaisai naudoja mokestį, kuris teka viena kryptimi, kintamosios srovės maitinimas reguliariais intervalais keičiasi į priekį ir atgal.

Tai yra būtina norint paversti nuolatinę elektros energiją iš elektrinių į kintamosios srovės energiją, kuri yra sinusinės bangos forma, naudojama daugumoje buitinių prietaisų. Lygintuvai, kurie tai daro, naudojasi vienu diodu, leidžiančiu praeiti tik pusei bangos, arba pereina prie visos bangos lygintuvo, kuris naudoja abi kintamosios srovės bangos puses.

Diodų grandinė parodo, kaip vyksta šis elgesys. Kadademoduliatoriuspašalina pusę kintamosios srovės signalo iš maitinimo šaltinio, jis naudoja du pagrindinius komponentus. Pirmasis yra pats diodas arba lygintuvas, kuris padidina vienos kintamosios srovės ciklo pusės signalą.

Antrasis yra žemo dažnio filtras, kuris pašalina aukšto dažnio maitinimo šaltinio komponentus. Jis naudoja rezistorių ir kondensatorių, prietaisą, kuris laikui bėgant kaupia elektros krūvį, ir naudoja pačios grandinės dažnio atsaką, kad nustatytų, kuriuos dažnius praleisti.

Šie diodų grandinių projektai paprastai pašalina neigiamą kintamosios srovės signalo komponentą. Jame yra radijo programų, kurios naudoja filtrų sistemą, kad aptiktų specifinius radijo signalus iš bendrųjų nešėjų bangų.

Diodai taip pat naudojami įkraunant elektroninius prietaisus, tokius kaip mobilieji telefonai ar nešiojamieji kompiuteriai, perjungiant iš elektroninio prietaiso baterijos tiekiamą maitinimą į išorinio maitinimo šaltinį. Šie metodai nukreipia srovę nuo šaltinio ir taip pat užtikrina, kad jei prietaiso baterija sugenda, galite imtis kitų priemonių savo prietaisams įkrauti.

Ši technika galioja ir automobiliams. Jei jūsų automobilio akumuliatorius išsikraus, galite naudoti trumpiklius, kad pakeistumėte raudonų ir juodų kabelių pasiskirstymą, kad diodai naudotųsi srovei tekėti netinkama kryptimi.

Kompiuteriai, kurie naudoja dvejetainę informaciją nulių ir vienetų pavidalu, taip pat naudoja diodus dirbdami per dvejetainius sprendimų medžius. Jie įgauna formąloginiai vartai, pagrindiniai skaitmeninių grandinių vienetai, kurie praleidžia informaciją, lygindami dvi skirtingas vertes. Jie pastatyti naudojant bet kokio tipo diodinius elementus, kurie yra daug mažesni nei kitų programų diodai.