emner:
- generelt
- Diode som polaritetsbeskytter og ensretter
- Friløbsdiode
- Teknisk betjening af dioden
overordnet:
En diode er tilføjet til mange elektroniske kredsløb, for eksempel som ensretter i en dynamo eller radio, eller som en friløbsdiode i en spole. Denne side diskuterer, hvordan det fungerer, og de forskellige funktioner.
Diode som polaritetsbeskytter og ensretter:
Dioden i et system giver ensretning. Strømmen kan kun løbe i én retning og er blokeret i den modsatte retning. Dette fremgår tydeligt af billedet nedenfor. Dette gøres ofte for at beskytte komponenter mod forkerte forbindelser (som en såkaldt polaritetsbeskytter, når der skiftes + og -). Hvis strømforsyning og jord på en komponent vendes om, sørger dioderne internt for, at spændingen holdes tilbage for at forhindre skader på f.eks. printpladen.
Følgende billede nedenfor viser den grundlæggende funktion. Diode D1 er ledende, D2 er omvendt forspændt. Det er let at huske, at den retning, pilen peger, er, hvor strømmen løber. Ved D1 passeres strømmen og når lampen L1. Lampen vil nu lyse. Det gør lampen L2 ikke, fordi denne diode er i modsat retning. I stedet for en lampe som i dette eksempel kan det være alle slags komponenter, der kan blive uopretteligt beskadiget, når de tilsluttes.
Dioder bruges også i dynamoer til ensretning. I en dynamo genereres vekselspænding, som skal omdannes til jævnspænding. Dette er gjort muligt ved at bruge flere dioder (på diodebroen). For mere information om dioderne som ensretter i en generator, se kapitlet ensretterdioder på siden dynamo.
Friløbsdiode:
En højspænding genereres i en spole, tænk på en spole i en tændspole. Spændingen, der strømmer gennem spolen, tændes og slukkes af transistoren. Men når transistoren ikke længere leder (den strøm, der leveres til basen, er slukket), er spolen stadig fuld af restenergi. Spolen er ikke i stand til at blive 'tom' umiddelbart efter at transistoren er slukket. Efter slukning udløses altid en induktionsspænding, som kan være mange gange højere end den indbyggede spænding på 14 volt.
Resultatet er, at transistoren forbliver tændt på grund af denne induktionsspænding. På grund af denne induktion holder spolen transistoren ledende, selvom den er slukket (i bunden af transistoren).
For at forhindre dette tilføjes en friløbsdiode til systemet. Når transistoren slukker, strømmer induktionsspændingen via friløbsdioden til spolens positive terminal. Fordi induktionsspændingen ikke længere når transistoren, forbliver den slukket.
Teknisk funktion af en diode:
En diode består af en positiv siliciumplade og en negativ siliciumplade. Pladerne indeholder huller med positive ioner og negative elektroner. Disse bevæger sig, efterhånden som strømningsretningen ændres.
Disse P- og N-siliciumplader er placeret mod hinanden. Strømmen går fra positiv til negativ (fremadgående retning). Hvis strømmen går fra negativ til positiv (omvendt retning), stoppes dette. Billederne nedenfor viser, hvordan dette gøres:
Omvendt retning:
På billedet nedenfor er dioden slukket. For eksempel er – nu forbundet til en spændingskilde og + til jord. Dioden sørger nu for, at der ikke går strøm fra – til +.
De negative elektroner er nu alle blevet flyttet til pladen med det negative silicium. Pladen med det positive silicium, altså med de positive ioner, leder ikke. "Hullerne" er tomme, så ingen ledning og derfor ingen strømoverførsel kan finde sted.
Passage retning:
Strømmen går fra + til -, så i billedet fra venstre mod højre. De positive elektroner og de negative elektroner blandes. Hullerne ved P er nu fyldt med de negative elektroner, så der skabes en ledende effekt (transmissionsretningen). Der er dog et spændingstab, fordi der opstår gener (passagen er ikke helt ren). Denne spænding kaldes diffusionsspændingen og er altid cirka 0,7 volt.
Relaterede sider:
