Предмети:
- Загальний
- Діод як захист полярності та випрямляч
- Діод вільного ходу
- Технічна робота діода
Загальне:
Діод додається до багатьох електронних схем, наприклад, як випрямляч у динамо-машині чи радіо, або як діод вільного ходу в котушці. На цій сторінці описано, як це працює та різні функції.
Діод як захист полярності та випрямляч:
Діод в системі забезпечує випрямлення. Струм може протікати тільки в одному напрямку і блокується в протилежному напрямку. Це чітко видно на зображенні нижче. Це часто робиться для захисту компонентів від неправильного підключення (як так званий захист полярності під час перемикання + і -). Якщо джерело живлення та заземлення на компоненті поміняні місцями, внутрішні діоди забезпечують утримання напруги, щоб запобігти пошкодженню, наприклад, друкованої плати.
На наступному зображенні нижче показана основна функція. Діод D1 є провідним, D2 - зворотним зміщенням. Легко запам’ятати, що напрямок, який вказує стрілка, – це те, куди тече струм. Через D1 струм проходить і досягає лампи L1. Зараз лампа засвітиться. У лампи L2 немає, тому що цей діод стоїть в зворотному напрямку. Замість лампи, як у цьому прикладі, це можуть бути всілякі компоненти, які можуть бути непоправно пошкоджені під час підключення.
Діоди також використовуються в динамомашинах для випрямлення. У динамо-машині генерується змінна напруга, яку необхідно перетворити на постійну. Це стало можливим завдяки використанню кількох діодів (на діодному мосту). Для отримання додаткової інформації про діоди як випрямлячі в генераторі змінного струму дивіться розділ «Випрямні діоди» на сторінці динамо.
Діод вільного ходу:
Висока напруга генерується в котушці, подумайте про котушку в котушці запалювання. Напруга, що протікає через котушку, включається і вимикається транзистором. Однак, коли транзистор більше не проводить (струм, що подається на базу, вимкнено), котушка все ще сповнена залишкової енергії. Котушка не здатна «порожніти» відразу після вимкнення транзистора. Після відключення завжди виділяється індукційна напруга, яка може в рази перевищувати бортову напругу в 14 вольт.
Результатом є те, що транзистор залишається увімкненим завдяки цій індукційній напрузі. Завдяки цій індукції котушка підтримує провідність транзистора, навіть якщо вона вимкнена (на базі транзистора).
Щоб запобігти цьому, в систему додається вільний діод. Коли транзистор вимикається, індукційна напруга протікає через діод вільного ходу до позитивного висновку котушки. Оскільки індукційна напруга більше не досягає транзистора, він залишається вимкненим.
Технічне функціонування діода:
Діод складається з позитивної кремнієвої пластини та негативної кремнієвої пластини. Пластини містять дірки з позитивними іонами та негативними електронами. Вони рухаються зі зміною напрямку потоку.
Ці P і N кремнієві пластини розташовані одна проти одної. Струм переходить від позитивного до негативного (прямий напрямок). Якщо струм тече від негативного до позитивного (у зворотному напрямку), це припиняється. На зображеннях нижче показано, як це робиться:
Зворотній напрямок:
На зображенні нижче діод вимкнений. Наприклад, «–» тепер підключено до джерела напруги, а «+» – до землі. Тепер діод гарантує відсутність струму від – до +.
Тепер усі негативні електрони перемістилися на пластину з негативним кремнієм. Пластинка з позитивним кремнієм, тобто з позитивними іонами, не проводить. «Дірки» порожні, тому провідність і, отже, перенесення струму не відбуваються.
Напрямок проходу:
Струм тече від + до -, тому на зображенні зліва направо. Позитивні та негативні електрони змішуються. Дірки в P тепер заповнені негативними електронами, тому створюється ефект провідності (напрямок передачі). Однак відбувається втрата напруги, тому що виникає неприємність (прохід не зовсім чистий). Ця напруга називається напругою дифузії і завжди дорівнює приблизно 0,7 вольта.
Пов'язані сторінки:
