Як підключити діоди

Ви можете задатися питанням, що дозволяє електронним пристроям у вашому домі користуватися електрикою по-своєму. Електрики, які створюють ці прилади, а також інші інструменти, що використовуються в промисловості, повинні знати, як підключити діоди для цих цілей.

Підключаючи діод в електричному ланцюзі, переконайтесь, що анод і катод підключені в ланцюзі таким чином, щоб заряд переходив від позитивно зарядженого анода до негативно зарядженого катода.

Ви можете пам’ятати це, пам’ятаючи, що на схемі діодної схеми вертикальна лінія поруч із трикутником виглядає як негативний знак, що вказує на те, що кінець діода заряджений негативно. Ви можете собі уявити, це означає, що заряди перетікають з позитивного кінця в негативний. Це дозволяє запам’ятати, як електрони протікають у стику діода.

Майте на увазі потенціал і струм ланцюга і те, як це впливає на розміщення діода. Ви можете уявити собі діод як перемикач, який відкривається або закривається для завершення схеми. Якщо є достатньо потенціалу для пропускання заряду через діод, перемикач замикається таким чином, щоб протікав струм. Це означає, що діод зміщений вперед.

Потім можна використовуватиЗакон Ома​

для розрахунку напругиV, струмЯі опірРдля вимірювання різниці напруг між джерелом напруги та самим діодом.

Якщо ви підключили діод в іншому напрямку, це призведе до зворотного зміщення діода, оскільки струм буде надходити від катода до анода. У цьому сценарії ви збільшите область виснаження діода, область з одного боку діодного переходу, яка не має ні електронів, ні дірок (ділянки без електронів).

Рух електронів у негативно зарядженій області заповнює дірки в позитивно зарядженій ділянці. Створюючи діодні з'єднання, зверніть увагу на те, як мінявся б діод залежно від напрямку, до якого він підключений.

При використанні в електричних ланцюгах діоди забезпечують протікання струму в одному напрямку. Вони побудовані з використанням двох електродів, анода та катода, розділених матеріалом.

Електрони перетікають від анода, де відбувається окислення або втрата електронів, до катода, де відбувається відновлення або приріст електронів. Зазвичай діоди виготовляються з напівпровідниками, які пропускають заряд в присутності електричного струму або шляхом контролю їх опору за допомогою процесу, відомого як легування.

​Допінгє способом додавання до напівпровідника домішок для створення отворів і виготовлення напівпровідникаn-типу(як у "негативному заряді") абоp-тип(як у "позитивному заряді").

Напівпровідник n-типу містить надлишок електронів, влаштованих таким чином, що заряд може вільно протікати, залишаючись керованим. Як правило, вони виробляються з миш’яку, фосфору, сурми, вісмуту та інших елементів, що мають п’ять валентних електронів. Напівпровідник р-типу, навпаки, має позитивний заряд завдяки діркам і виготовляється з галію, бору, індію та інших елементів.

Розподіл електронів і дірок дозволяє протікати заряду між напівпровідниками p-типу та n-типу, і, з’єднавшись разом, вони створюютьP-N перехід. Електрони з напівпровідника n-типу в діодах переносяться до p-типу, що пропускають струм в одному напрямку.

Діоди, як правило, можуть бути виготовлені з кремнію, германію або селену. Інженери, які створюють діоди, можуть використовувати металеві електроди в камері без будь-якого іншого газу або з газом при низькому тиску.

Ці особливості діодів, що транспортують електрони в одному напрямку, роблять їх ідеальними для випрямлячів, обмежувачів сигналів, регуляторів напруги, перемикачів, модуляторів сигналів, змішувачів сигналів та генераторів.Випрямлячіперетворити змінний струм у постійний.Межі сигналудозволяють пропускати певні потужності сигналів.

​Регулятори напругипідтримувати постійні напруги в ланцюгах.Модулятори сигналузміни фазового кута вхідного сигналу.Змішувачі сигналівзмінюють частоту, яка проходить, і генератори самі виробляють сигнал.

Ви також можете використовувати діоди для захисту чутливих або важливих компонентів електронних пристроїв. Ви можете використовувати діод, який не працює у звичайних обставинах, які, коли відбувається раптовий стрибок напруги, відомий як перехідний напруга або якась інша різка зміна сигналу, яка може завдати шкоди, діод буде пригнічувати напругу, не завдаючи шкоди решті ланцюга. Ці ураження електричним струмом через шипи в іншому випадку пошкодять ланцюг, подаючи занадто велику напругу, не даючи ланцюгу належним чином адаптуватися до неї.

Ці діоди єперехідні діоди пригнічувача напруги(TVS), і ви можете використовувати їх або для зменшення перехідної напруги, або для спрямування її кудись ще подалі від схеми. Перехід P-N на основі кремнію може впоратися з перехідною напругою і після цього повернутися до норми після того, як пройде стрибок напруги. Деякі телевізори використовують радіатори, які можуть справлятися зі стрибками напруги протягом тривалого періоду часу.

Схеми, які перетворюють живлення ззмінний струм (змінного струму)допостійний струм (постійний струм)може використовувати як один діод, так і групу з чотирьох з них. У той час як пристрої постійного струму використовують заряд, який тече в одному напрямку, потужність змінного струму регулярно перемикається між прямим і зворотним напрямками.

Це має важливе значення для перетворення електроенергії постійного струму з електростанцій на потужність змінного струму, яка приймає форму синусоїди, що використовується в більшості побутових приладів. Випрямлячі, які роблять це, роблять це, використовуючи один діод, який пропускає лише половину хвилі, або застосовуючи наближення повноволнового випрямляча, який використовує обидві половини сигналу змінного струму.

Діодна схема демонструє, як відбувається ця поведінка. Коли aдемодуляторвидаляє половину сигналу змінного струму з джерела живлення, він використовує два основних компоненти. Перший - це сам діод, або випрямляч, який збільшує сигнал на половину циклу змінного струму.

Другий - це фільтр низьких частот, який позбавляє від високочастотних компонентів джерела живлення. Він використовує резистор і конденсатор, пристрій, який зберігає електричний заряд з часом, і використовує частотну характеристику самої схеми, щоб визначити, які частоти пропускати.

Ці конструкції діодних схем зазвичай видаляють негативну складову сигналу змінного струму. Він має програми в радіостанціях, які використовують систему фільтрів для виявлення конкретних радіосигналів від загальних несучих хвиль.

Діоди також використовуються для зарядки електронних пристроїв, таких як стільникові телефони або ноутбуки, шляхом переключення від живлення, що подається від батареї електронного пристрою, до джерела живлення зовнішнього джерела живлення. Ці методи спрямовують струм подалі від джерела, а також гарантують, що, якщо акумулятор пристрою помер, ви можете вжити інших заходів для зарядки своїх пристроїв.

Ця техніка справедлива і для автомобілів. Якщо акумулятор вашої машини повинен згаснути, ви можете використовувати перемички, щоб змінити розподіл червоних і чорних кабелів, щоб використовувати діоди, щоб запобігти течії струму в неправильному напрямку.

Комп’ютери, які використовують двійкову інформацію у вигляді нулів та одиниць, також використовують діоди для роботи через двійкові дерева рішень. Вони приймають формулогічні ворота, основні одиниці цифрових схем, які пропускають інформацію на основі порівняння двох різних значень. Вони побудовані з використанням будь-яких типів діодних деталей, які є набагато меншими, ніж діоди в інших програмах.