Ako pripojiť diódy

Možno by vás zaujímalo, čo umožňuje elektronickým zariadeniam vo vašej domácnosti využívať elektrinu svojimi vlastnými spôsobmi. Elektrikári, ktorí vytvárajú tieto spotrebiče, ako aj ďalšie nástroje používané v priemysle, musia vedieť, ako na tieto účely pripojiť diódy.

Pri pripájaní diódy k elektrickému obvodu sa uistite, že anóda a katóda sú zapojené do obvodu tak, aby náboj prúdil z kladne nabitej anódy do záporne nabitej katódy.

Môžete si to zapamätať, že v schéme zapojenia diódy vyzerá zvislá čiara vedľa trojuholníka ako záporné znamienko, čo naznačuje, že koniec diódy je záporne nabitý. Môžete si predstaviť, že to znamená, že náboje prúdia z kladného konca do záporného. Toto vám umožní spomenúť si, ako elektróny prúdia v spoji diódy.

Nezabudnite na potenciál a prúd obvodu a na to, ako to ovplyvňuje umiestnenie diódy. Diódu si môžete predstaviť ako spínač, ktorý sa otvára alebo zatvára, aby dokončil obvod. Ak je dostatok potenciálu na to, aby náboj mohol prúdiť cez diódu, spínač sa uzavrie tak, že ním preteká prúd. To znamená, že dióda je predpätá dopredu.

Potom môžete použiťOhmov zákon​

na výpočet napätiaV., aktuálnyJaa odporRna meranie rozdielu napätia medzi zdrojom napätia a samotnou diódou.

Ak by ste pripojili diódu v opačnom smere, obrátilo by sa to na predpätie diódy, pretože prúd by prechádzal z katódy na anódu. V tomto scenári by ste zväčšili oblasť vyčerpania diódy, čo je oblasť na jednej strane spojenia diódy, ktorá nemá ani elektróny, ani otvory (oblasti bez elektrónov).

Pohyb elektrónov v záporne nabitej oblasti by vyplnil otvory v kladne nabitej oblasti. Pri vytváraní diódových pripojení venujte pozornosť tomu, ako by sa dióda zmenila v závislosti od smeru, ktorým je pripojená.

Ak sa diódy používajú v elektrických obvodoch, zabezpečujú tok prúdu jedným smerom. Sú skonštruované pomocou dvoch elektród, anódy a katódy, oddelených materiálom.

Elektróny prúdia z anódy, kde dochádza k oxidácii alebo strate elektrónov, ku katóde, kde dochádza k redukcii alebo zisku elektrónov. Diódy sa zvyčajne vyrábajú z polovodičov, ktoré prepúšťajú náboj v prítomnosti elektrického prúdu alebo riadením ich odporu pomocou procesu známeho ako doping.

​Dopingje metóda pridávania nečistôt do polovodiča na vytvorenie otvorov a vytvorenie polovodičan-typ(ako v "zápornom náboji") alebop-typ(ako v prípade „kladného náboja“).

Polovodič typu n obsahuje prebytok elektrónov usporiadaných tak, aby cez ne mohol voľne prúdiť náboj, pričom zostal ovládateľný. Všeobecne sa vyrábajú z arzénu, fosforu, antimónu, bizmutu a ďalších prvkov, ktoré majú päť valenčných elektrónov. Polovodič typu p má naproti tomu kladný náboj vďaka otvorom a je vyrobený z gália, bóru, india a ďalších prvkov.

Distribúcia elektrónov a otvorov umožňuje tok náboja medzi polovodičmi typu p a n a po vzájomnom prepojení vytvárajú dvaKrižovatka P-N. Elektróny z polovodiča typu n sa ponáhľajú k typu p v diódach, ktoré nechávajú prúd prúdiť jedným smerom.

Diódy môžu byť zvyčajne vyrobené z kremíka, germánia alebo selénu. Inžinieri, ktorí vytvárajú diódy, môžu používať kovové elektródy v komore bez ďalšieho plynu alebo s plynom pri nízkom tlaku.

Tieto vlastnosti diód prenášajúcich elektróny v jednom smere sú ideálne pre usmerňovače, obmedzovače signálu, regulátory napätia, spínače, modulátory signálu, mixéry a oscilátory.Usmerňovačeprevádzať striedavý prúd na jednosmerný.Limity signáluumožniť priechod určitých právomocí signálov.

​Regulátory napätiaudržiavať konštantné napätie v obvodoch.Signálové modulátoryzmeniť fázový uhol vstupného signálu.Mixéry signáluzmeniť frekvenciu, ktorá prechádza, a oscilátory sami produkujú signál.

Diódy môžete použiť aj na ochranu citlivých alebo dôležitých komponentov elektronických zariadení. Môžete použiť diódu, ktorá za normálnych okolností nevedie, že keď dôjde k náhlemu zvýšeniu napätia, ktoré je známe ako prechodné napätie alebo iná drastická zmena signálu, ktorá by mohla spôsobiť škodu, dióda potlačí napätie pred poškodením zvyšku obvod. Tieto úrazy elektrickým prúdom v dôsledku hrotov by inak poškodili obvod pôsobením príliš vysokého napätia bez toho, aby sa obvod náležite prispôsobil.

Tieto diódy súdiódy potlačujúce prechodné napätie(TVS) a môžete ich použiť na zníženie prechodného napätia alebo na jeho usmernenie niekam inam od obvodu. Križovatkový prechod P-N dokáže zvládnuť prechodné napätie a potom sa vráti do normálu po prechode napäťového hrotu. Niektoré televízory používajú chladiče, ktoré dokážu dlhodobo zvládať špičkové napätie.

Obvody, z ktorých sa prevádza energiastriedavý prúd (AC)dojednosmerný prúd (DC)môže používať buď jednu diódu, alebo skupinu štyroch z nich. Zatiaľ čo jednosmerné zariadenia používajú náboj, ktorý prúdi jedným smerom, striedavé napájanie sa v pravidelných intervaloch posúva medzi predným a spätným smerom.

To je nevyhnutné na premenu jednosmerného prúdu z elektrární na striedavý prúd, ktorý má formu sínusovej vlny používanej vo väčšine domácich spotrebičov. Usmerňovače, ktoré to robia, to robia buď pomocou jedinej diódy, ktorá prepúšťa iba polovicu vlny, alebo pomocou prístupu usmerňovača s plnou vlnou, ktorý využíva obe polovice tvaru vlny AC.

Obvod diódy demonštruje, ako sa tieto správanie vyskytujú. Keďdemodulátorodstraňuje polovicu striedavého signálu zo zdroja energie, využíva dve hlavné komponenty. Prvou je samotná dióda alebo usmerňovač, ktorá zvyšuje signál jednej polovice striedavého cyklu.

Druhým je dolnopriepustný filter, ktorý sa zbavuje vysokofrekvenčných zložiek zdroja energie. Používa rezistor a kondenzátor, zariadenie, ktoré ukladá elektrický náboj v priebehu času, a pomocou frekvenčnej odozvy samotných obvodov určuje, ktoré frekvencie majú prepúšťať.

Tieto konštrukcie diódových obvodov spravidla odstraňujú zápornú zložku striedavého signálu. Má aplikácie v rádiách, ktoré používajú filtračný systém na detekciu špecifických rádiových signálov zo všeobecných nosných vĺn.

Diódy sa tiež používajú na nabíjanie elektronických zariadení, ako sú mobilné telefóny alebo notebooky, prechodom z napájania dodávaného z batérie elektronického prístroja na napájanie z externého napájacieho zdroja. Tieto metódy usmerňujú prúd od zdroja a tiež zabezpečujú, že ak dôjde k vybitiu batérie zariadenia, môžete vykonať ďalšie opatrenia na nabitie svojich zariadení.

Táto technika platí aj pre automobily. Ak by mala batéria v aute zhasnúť, môžete pomocou prepojovacích káblov zmeniť distribúciu červených a čiernych káblov a použiť diódy, aby ste zabránili prúdeniu prúdu zlým smerom.

Počítače, ktoré používajú binárne informácie vo forme núl, tiež používajú diódy na prácu cez binárne rozhodovacie stromy. Majú formulogické brány, základné jednotky digitálnych obvodov, ktoré umožňujú priechod informácií na základe porovnania dvoch rôznych hodnôt. Sú vyrobené pomocou oboch typov diód, ktoré sú oveľa nepatrnejšie ako diódy v iných aplikáciách.