Jums var rasties jautājums, kas ļauj jūsu mājsaimniecības elektroniskajām ierīcēm izmantot elektroenerģiju savos veidos. Elektriķiem, kas rada šīs ierīces, kā arī citus rūpniecībā izmantojamus rīkus, jāzina, kā šajos nolūkos pieslēgt diodes.
Diodes uzstādīšana
Savienojot diodi elektriskajā ķēdē, pārliecinieties, ka anods un katods ir savienoti ķēdē tā, lai lādiņš plūst no pozitīvi uzlādētā anoda uz negatīvi lādēto katodu.
To var atcerēties, atceroties, ka diodes shēmā vertikālā līnija blakus trijstūrim izskatās kā negatīva zīme, norādot, ka diodes gals ir negatīvi uzlādēts. Jūs varat iedomāties, ka tas nozīmē, ka lādiņi plūst no pozitīvā gala uz negatīvo. Tas ļauj atcerēties, kā elektroni plūst diodes krustojumā.
Paturiet prātā ķēdes potenciālu un strāvu, kā arī to, kā tas ietekmē diode izvietojumu. Jūs varat iedomāties diode kā slēdzi, kas atveras vai aizveras, lai pabeigtu ķēdi. Ja ir pietiekams potenciāls, lai lādiņš varētu plūst caur diode, slēdzis aizveras tā, ka strāva plūst cauri. Tas nozīmē, ka diode ir tendencioza uz priekšu.
Pēc tam jūs varat izmantotOhma likums
V = IR
lai aprēķinātu spriegumuV, pašreizējaisEsun pretestībaRlai izmērītu sprieguma starpību starp sprieguma avotu un pašu diode.
Ja jūs pievienojat diodi citā virzienā, tas mainīs diodes novirzi, jo strāva plūst no katoda uz anodu. Šajā scenārijā jūs palielinātu diodes iztukšošanas reģionu - laukumu diodes krustojuma vienā pusē, kurā nav ne elektronu, ne caurumu (laukumi bez elektroniem).
Elektronu kustība negatīvi lādētā reģionā aizpildītu caurumus pozitīvi uzlādētajā reģionā. Veidojot diodes savienojumus, pievērsiet uzmanību tam, kā diods mainītos atkarībā no tā savienojuma virziena.
Diodes ķēde
Lietojot elektriskajās ķēdēs, diodes nodrošina strāvas plūsmu vienā virzienā. Tie ir izgatavoti, izmantojot divus elektrodus, anodu un katodu, kurus atdala materiāls.
Elektroni plūst no anoda, kur notiek oksidēšanās vai elektronu zudumi, uz katodu, kur notiek reducēšanās vai elektronu pieaugums. Parasti diodes ražo ar pusvadītājiem, kas ļauj lādiņam plūst cauri elektriskās strāvas klātbūtnē vai kontrolējot to pretestību, izmantojot procesu, kas pazīstams kā dopings.
Dopingsir metode, kā pusvadītājam pievienot piemaisījumus, lai izveidotu caurumus un vai nu pusvadītājun-veida(kā "negatīvajā lādiņā") vaip-veida(tāpat kā "pozitīvajā lādiņā").
N tipa pusvadītājā ir pārmērīgs daudzums elektronu, kas sakārtoti tā, ka lādiņš var brīvi plūst cauri, vienlaikus paliekot kontrolējams. Tos parasti ražo no arsēna, fosfora, antimona, bismuta un citiem elementiem, kuriem ir pieci valences elektroni. Savukārt p tipa pusvadītājam caurumu dēļ ir pozitīvs lādiņš, un tie ir izgatavoti no gallija, bora, indija un citiem elementiem.
Elektronu un caurumu sadalījums ļauj uzlādes plūsmai starp p-veida un n-veida pusvadītājiem, un, savienojoties kopā, abi radaP-N krustojums. Elektroni no n tipa pusvadītāja diodēs, kas ļauj strāvai plūst vienā virzienā, pāriet uz p tipa.
Diodes parasti var izgatavot no silīcija, germānija vai selēna. Inženieri, kas rada diodes, var izmantot metāla elektrodus kamerā bez citas gāzes vai ar gāzi zemā spiedienā.
Diodes iezīmes
Šīs diodes, kas elektronus transportē vienā virzienā, padara tās ideāli piemērotas taisngriežiem, signālu ierobežotājiem, sprieguma regulatoriem, slēdžiem, signālu modulatoriem, signālu maisītājiem un oscilatoriem.Taisngriežipārveidot maiņstrāvu par līdzstrāvu.Signāla robežasļaut pāriet noteiktiem signālu spēkiem.
Sprieguma regulatoriuzturēt nemainīgu spriegumu ķēdēs.Signālu modulatorimainīt ievades signāla fāzes leņķi.Signālu maisītājimainīt frekvenci, kas iet cauri, un oscilatori paši rada signālu.
Diodes uzstādīšana aizsardzībai
Jūs varat arī izmantot diodes, lai aizsargātu jutīgas vai svarīgas elektronisko ierīču sastāvdaļas. Varat izmantot diodi, kas normālos apstākļos nevada, kas, pēkšņi uzlecot spriegumam, ir pazīstams kā pārejošs spriegumu vai kādu citu krasu signāla maiņu, kas var nodarīt kaitējumu, diode nomāc spriegumu no pārējā ķēde. Šie elektrošoki, kas radušies tapu dēļ, citādi sabojātu ķēdi, pieliekot pārāk lielu spriegumu, neļaujot ķēdei atbilstoši tam pielāgoties.
Šīs diodes irpārejošas sprieguma slāpētāja diodes(TVS), un tos var izmantot, lai vai nu samazinātu pārejošo spriegumu, vai novirzītu to kaut kur citur prom no ķēdes. Silīcija bāzes P-N krustojums var izturēt pārejošo spriegumu un pēc tam pēc sprieguma smaile ir atgriezies normālā stāvoklī. Dažās TVS tiek izmantotas siltuma izlietnes, kas ilgstoši spēj apstrādāt sprieguma tapas.
Diodes shēmu veidi
Ķēdes, kas pārveido enerģiju nomaiņstrāva (maiņstrāva)uzlīdzstrāva (DC)var izmantot vai nu vienu diodi, vai arī četru no tām grupu. Kamēr līdzstrāvas ierīces izmanto lādiņu, kas plūst vienā virzienā, maiņstrāvas jauda regulāri mainās starp priekšu un atpakaļ.
Tas ir būtiski, lai pārveidotu līdzstrāvas elektrību no elektrostacijām maiņstrāvai, kas ir sinusa viļņa forma, ko izmanto lielākajā daļā sadzīves tehnikas. Taisngrieži, kas to dara, izmanto vai nu vienu diodi, kas ļauj iziet cauri tikai pusei viļņa, vai arī izmanto pilna viļņa taisngriezi, kas izmanto abas maiņstrāvas viļņa formas.
Diodes ķēde parāda, kā notiek šī uzvedība. Kaddemodulatorsnoņem pusi maiņstrāvas signāla no barošanas avota, tajā tiek izmantoti divi galvenie komponenti. Pirmais ir pats diode vai taisngriezis, kas palielina maiņstrāvas cikla pusi signālu.
Otrais ir zemfrekvences filtrs, kas atbrīvojas no strāvas avota augstfrekvences komponentiem. Tas izmanto rezistoru un kondensatoru, ierīci, kas laika gaitā uzglabā elektrisko lādiņu, un pašas ķēdes frekvences reakciju izmanto, lai noteiktu, kuras frekvences izlaist.
Šīs diodes shēmas konstrukcijas parasti noņem maiņstrāvas signāla negatīvo komponentu. Tam ir lietojumprogrammas radioaparātos, kas izmanto filtru sistēmu, lai noteiktu īpašus radiosignālus no vispārējiem nesējviļņiem.
Citi diodes lietojumu veidi
Diodes tiek izmantotas arī elektronisko ierīču, piemēram, mobilo tālruņu vai klēpjdatoru, uzlādēšanai, pārslēdzoties no elektroniskās ierīces akumulatora piegādātās jaudas uz ārējās barošanas avota enerģiju. Šīs metodes novirza strāvu prom no avota un nodrošina arī to, ka, ja ierīces akumulators ir miris, varat veikt citus pasākumus, lai ierīces uzlādētu.
Šī tehnika attiecas arī uz automašīnām. Ja automašīnas akumulatoram vajadzētu izdzist, varat izmantot džempera kabeļus, lai mainītu sarkano un melno kabeļu sadalījumu, lai izmantotu diodes, lai novērstu strāvas plūsmu nepareizā virzienā.
Datori, kas izmanto bināro informāciju nulles formā, un diodes arī izmanto, lai strādātu ar bināro lēmumu kokiem. Tie izpaužas kāloģikas vārti, digitālo shēmu pamatvienības, kas ļauj informācijai iziet cauri, pamatojoties uz divu dažādu vērtību salīdzināšanu. Tie ir veidoti, izmantojot jebkura veida diodes gabalus, kas ir daudz mazsvarīgāki nekā diodes citās lietojumprogrammās.