Предметы:
- Общий
- Диод в качестве защиты полярности и выпрямителя
- Свободный диод
- Техническая эксплуатация диода
в целом:
Диод добавляется во многие электронные схемы, например, в качестве выпрямителя в динамо-машине или радио или в качестве обратного диода в катушке. На этой странице обсуждается, как это работает и различные функции.
Диод в качестве защиты полярности и выпрямителя:
Диод в системе обеспечивает выпрямление. Ток может течь только в одном направлении и блокируется в противоположном направлении. Это ясно видно на изображении ниже. Часто это делается для защиты компонентов от неправильного подключения (в качестве так называемого предохранителя полярности при переключении + и -). Если питание и заземление компонента перепутаны, диоды внутри обеспечивают удержание напряжения, чтобы предотвратить повреждение, например, печатной платы.
На следующем изображении ниже показана основная функция. Диод D1 является проводящим, D2 — обратносмещенным. Легко запомнить, что ток течет в направлении, указанном стрелкой. По D1 ток проходит и достигает лампы L1. Теперь лампа загорится. Лампы Л2 нет, потому что этот диод стоит в обратном направлении. Вместо лампы, как в этом примере, это могут быть всевозможные компоненты, которые при подключении могут быть безвозвратно повреждены.
Диоды также используются в динамо-машинах для выпрямления. В динамо-машине генерируется переменное напряжение, которое необходимо преобразовать в постоянное. Это стало возможным благодаря использованию нескольких диодов (на диодном мосту). Более подробную информацию о диодах в качестве выпрямителя в генераторе смотрите в главе выпрямительные диоды на стр. динамо.
Свободный диод:
В катушке генерируется высокое напряжение, представьте себе катушку в катушке зажигания. Напряжение, протекающее через катушку, включается и выключается транзистором. Однако когда транзистор больше не проводит ток (ток, подаваемый на базу, отключается), катушка все еще полна остаточной энергии. Катушка не может быть «пустой» сразу после выключения транзистора. После выключения всегда выделяется индукционное напряжение, которое может во много раз превышать бортовое напряжение 14 Вольт.
В результате транзистор остается включенным из-за этого индукционного напряжения. Благодаря этой индукции катушка сохраняет проводимость транзистора, даже если он выключен (на базе транзистора).
Чтобы этого не произошло, в систему добавлен безынерционный диод. Когда транзистор выключается, индукционное напряжение течет через обратный диод к положительному выводу катушки. Поскольку индукционное напряжение больше не достигает транзистора, он остается выключенным.
Техническое функционирование диода:
Диод состоит из положительной кремниевой пластины и отрицательной кремниевой пластины. Пластины содержат дырки с положительными ионами и отрицательными электронами. Они перемещаются при изменении направления потока.
Эти кремниевые пластины P и N расположены друг напротив друга. Ток переходит от положительного к отрицательному (направление вперед). Если ток течет от минуса к плюсу (обратное направление), он прекращается. На изображениях ниже показано, как это делается:
Обратное направление:
На изображении ниже диод выключен. Например, минус теперь подключен к источнику напряжения, а + к земле. Диод теперь гарантирует, что ток не течет от – к +.
Теперь все отрицательные электроны перемещены на пластину с отрицательным кремнием. Пластина с положительным кремнием, то есть с положительными ионами, не проводит ток. «Дырки» пусты, поэтому проводимость и, следовательно, передача тока невозможны.
Направление прохода:
Ток течет от + к -, поэтому на изображении слева направо. Положительные и отрицательные электроны смешиваются. Дырки в точке P теперь заполнены отрицательными электронами, поэтому создается проводящий эффект (направление передачи). Однако потеря напряжения происходит, потому неприятность все же имеет место (проход не совсем чистый). Это напряжение называется диффузионным напряжением и всегда составляет примерно 0,7 вольт.
Связанные страницы:
