Aparatele electronice din gospodărie depind de circuitele lor pentru a funcționa. Aceste circuite electrice sunt proiectate într-un mod care să permită curentului electric să circule în direcția adecvată pentru diferitele lor utilizări. Controlul fluxului de electricitate poate fi complicat având în vedere diferitele scopuri pe care le servește electricitatea. Acolo intră diodele.
Diodă Zener
Diodele sunt utilizate pentru a lăsa curentul electric să circule într-o singură direcție printr-un circuit. Diodele Zener diferă de alte tipuri de diode prin faptul că, atunci când le conectați în direcția inversă într-un circuit, astfel încât curentul să curgă invers în diodă, acestea lasă să curgă un curent mic de scurgere. Acesta este un tip de curent care curge la sol pentru a preveni afectarea altor părți ale circuitului, precum și pentru a preveni deteriorarea diodei în sine.
Puteți utiliza diode precum dioda Zener în conversia dintre curent alternativ (AC) și curent continuu (DC). Curentul alternativ se schimbă între curgerea într-o direcție și curgerea în cealaltă, în timp ce curentul continuu se mișcă doar într-o direcție. Puteți găsi redresoare de punte sau diode redresoare, în multe dintre aceste setări electrice.
Redresoarele pot converti curent alternativ în curent continuu lăsând fie o singură direcție, pozitivă sau negativă, de curent prin sau prin conversia unei direcții a ciclului de curent alternativ la cealaltă direcţie. Redresoarele convertesc între sursele de alimentare DC care transportă electricitatea pe distanțe mari la puterea de curent alternativ care se găsește în majoritatea aparatelor de uz casnic.
Tensiune inversă de rupere Zener
Aceste caracteristici permit diodelor Zener să aibă o tensiune de rupere definitivă inversă. Aceasta este tensiunea la care diodele încep să conducă curentul în direcția inversă și este o diferență între setările diodei Zener și ale diodei redresoare. Aceste diode au o cădere de tensiune definită care nu se schimbă prea mult într-o gamă de tensiuni de intrare.
De îndată ce creșteți tensiunea în direcția inversă pentru o diodă Zener până la punctul în care atinge tensiunea de rupere, curentul curge prin diodă. Rezistorul de serie al diodei guvernează valoarea maximă a curentului înainte ca acesta să se stabilizeze la o valoare constantă. Această valoare rămâne constantă indiferent de cât de mult schimbați tensiunea de intrare.
Dacă creșteți tensiunea la o valoare mai mare decât tensiunea de defecțiune, se va forma o cădere de tensiune pe rezistor. Curentul ar circula prin diodă, iar dispozitivul se conectează la sol, scurtcircuitând dioda. Acest lucru ar detașa sarcina de alimentare și ar regla tensiunea.
Aplicații cu diode Zener
Din aceste motive, diodele Zener sunt potrivite pentru reglarea tensiunii în circuite. Veți găsi aceste caracteristici ale diodelor Zener în aplicații de reglare a tensiunii, suprasolicitări de supratensiune și circuite de tăiere.
Diodele Zener din circuitele de tăiere pot schimba forma curentului alternativ pentru a limita ciclurile sale înainte sau înapoi. Diodele Zener se dovedesc utile pentru reglarea tensiunii în diferite circuite atunci când există prea mult sau prea puțin. Simplitatea designului și utilizării lor îi face să fie candidați ideali pentru conversia tensiunii.
Proiectare diodă
La fel ca diodele Zener, redresoarele folosesc joncțiuni P-N, materiale semiconductoare care lasă curentul să curgă într-o singură direcție. Acestea sunt proiectate folosind semiconductori de tip p lângă semiconductori de tip n cu o latură „p” care are găuri suplimentare, locuri fără electroni, care sunt încărcate pozitiv. În contrast, partea „n” are mai mulți electroni în cochiliile sale exterioare, ceea ce o face să fie încărcată negativ.
Aceste materiale semiconductoare sunt fabricate din metale precum galiul sau metaloizi precum siliciu, materialul primar care cuprinde diode Zener, amestecat cu alte elemente precum fosforul. Amplasarea între acești atomi permite curentul să curgă și puteți găsi redresoare de pod care controlează o gamă largă de curenți prin aceste modele.