Elektronické spotrebiče vo vašej domácnosti závisia od fungovania ich obvodov. Tieto elektrické obvody sú navrhnuté tak, aby umožňovali prúdenie elektriny vhodným smerom pre ich rôzne použitie. Riadenie toku elektriny môže byť komplikované vzhľadom na rôzne účely, na ktoré elektrina slúži. Tam prichádzajú diódy.
Zenerova dióda
Diódy sa používajú na to, aby umožnili elektrine prúdiť obvodom v jednom smere. Zenerove diódy sa líšia od ostatných typov diód v tom, že keď ich zapojíte v obvode opačným smerom, takže prúd preteká opačne cez diódu, prepúšťajú malý zvodový prúd. Jedná sa o typ prúdu, ktorý prúdi k zemi, aby sa zabránilo ovplyvneniu iných častí obvodu, ako aj zabránenie poškodeniu samotnej diódy.
Na konverziu medzi striedavým prúdom (AC) a jednosmerným prúdom (DC) môžete použiť diódy, ako je napríklad Zenerova dióda. Striedavý prúd sa mení medzi prúdením v jednom smere a prúdením v druhom smere, zatiaľ čo jednosmerný prúd sa pohybuje iba jedným smerom. Mostové usmerňovače alebo usmerňovacie diódy nájdete v mnohých z týchto elektrických nastavení.
Usmerňovače môžu prevádzať striedavý prúd na jednosmerný prúd tak, že nechajú iba jeden smer, kladný alebo záporný, toku prúdu alebo prevedením jedného smeru cyklu striedavého prúdu do druhého smer. Usmerňovače prevádzajú medzi jednosmerným napájaním, ktoré prenáša elektrinu na veľké vzdialenosti, na striedavý prúd, ktorý sa nachádza vo väčšine domácich spotrebičov.
Zenerovo reverzné rozkladné napätie
Tieto vlastnosti umožňujú, aby Zenerove diódy mali určité reverzné prierazné napätie. Toto je napätie, pri ktorom diódy začnú viesť prúd v opačnom smere, a je to jeden rozdiel medzi nastaveniami Zenerovej diódy a usmerňovacej diódy. Tieto diódy majú definovaný pokles napätia, ktorý sa v rozsahu vstupných napätí príliš nemení.
Akonáhle zvýšite napätie v opačnom smere pre Zenerovu diódu do bodu, kde dosiahne poruchové napätie, preteká diódou prúd. Sériový odpor diódy riadi maximálnu hodnotu prúdu predtým, ako sa stabilizuje na konštantnú hodnotu. Táto hodnota potom zostáva konštantná bez ohľadu na to, ako veľmi zmeníte vstupné napätie.
Ak zvýšite napätie na hodnotu väčšiu ako je priraďovacie napätie, na rezistore sa vytvorí úbytok napätia. Prúd by pretiekol diódou a zariadenie by sa pripojilo k zemi, čím by sa dióda skratovala. To by odpojilo záťaž od napájania a regulovalo napätie.
Zenerove diódy
Z týchto dôvodov sú Zenerove diódy vhodné na účely regulácie napätia v obvodoch. Tieto vlastnosti Zenerových diód nájdete v aplikáciách na reguláciu napätia, prepäťové ochrany a Clipper obvody.
Zenerove diódy v obvodoch clippera môžu meniť tvar striedavého prúdu tak, aby obmedzili jeho cykly vpred alebo vzad. Zenerove diódy sa osvedčili pri regulácii napätia v rôznych obvodoch, keď je ich príliš veľa alebo príliš málo. Jednoduchosť ich konštrukcie a použitia z nich robí ideálnych kandidátov na prevod napätia.
Diodový dizajn
Rovnako ako Zenerove diódy, aj usmerňovače používajú križovatky P-N, polovodičové materiály, ktoré prepúšťajú prúd iba jedným smerom. Sú vyrobené pomocou polovodičov typu p vedľa polovodičov typu n so stranou „p“, ktorá má ďalšie otvory, miesta bez elektrónov, ktoré sú pozitívne nabité. Naproti tomu strana „n“ má vo svojich vonkajších obaloch viac elektrónov, čo ju robí negatívne nabitou.
Tieto polovodičové materiály sú vyrobené z kovov, ako je gálium alebo metaloidov, ako je kremík, primárneho materiálu, ktorý obsahuje Zenerove diódy, zmiešaného s ďalšími prvkami, ako je fosfor. Umiestnenie medzi týmito atómami umožňuje prúdenie prúdu a nájdete mostové usmerňovače riadiace širokú škálu prúdov prostredníctvom týchto prevedení.