Sisältö
- Diodiasennus
- Diodipiiri
- Diodien ominaisuudet
- Diodiasennus suojausta varten
- Diodipiirien tyypit
- Muun tyyppiset diodisovellukset
Saatat ihmetellä, mikä antaa kotitaloutesi elektronisille laitteille käyttää sähköä omilla tavoillaan. Sähköasentajan, joka luo näitä laitteita sekä muita teollisuudessa käytettäviä työkaluja, on tiedettävä, kuinka diodit voidaan kytkeä näitä tarkoituksia varten.
Diodiasennus
Kun kytket diodin sähköpiiriin, varmista, että anodi ja katodi on kytketty piiriin siten, että varaus virtaa positiivisesti varautuneesta anodista negatiivisesti varautuneeseen katodiin.
Voit muistaa tämän muistamalla, että diodipiirikaaviossa kolmion vieressä oleva pystysuora viiva näyttää negatiiviselta merkiltä, joka osoittaa, että diodin pää on negatiivisesti varautunut. Voit kuvitella tämän tarkoittavan, että varaukset virtaavat positiivisesta päästä negatiiviseen. Tämän avulla muistat kuinka elektronit virtaavat diodin risteyksessä.
Pidä mielessä piirin potentiaali ja virta sekä miten tämä vaikuttaa diodien sijoitteluun. Voit kuvitella diodin kytkimenä, joka avautuu tai sulkeutuu piirin suorittamiseksi loppuun. Jos tilanne on riittävä, jotta varaus voi virtata diodin läpi, kytkin sulkeutuu siten, että virta virtaa läpi. Tämä tarkoittaa, että diodi on esijännitetty.
Voit sitten käyttää Ohmin laki V = IR laskea jännite V, nykyinen minä ja vastus R jännitelähteen mittaamiseksi jännitelähteen ja itse diodin välillä.
Jos kytket diodin toiseen suuntaan, tämä kääntää diodin esijännityksen, koska virta virtaa katodista anodiin. Tässä skenaariossa lisääisit diodin ehtymisaluetta, diodiliitoksen toisella puolella olevaa aluetta, jossa ei ole elektroneja eikä reikiä (alueita, joissa ei ole elektroneja).
Elektronien liike negatiivisesti varautuneella alueella täyttäisi positiivisesti varautuneen alueen aukot. Kun luot diodiyhteyksiä, kiinnitä huomiota siihen, kuinka diodi muuttuisi kytketyn suunnan mukaan.
Diodipiiri
Käytettäessä sähköpiireissä diodit varmistavat virran kulkevan yhden suunnan läpi. Ne on rakennettu käyttämällä kahta elektrodia, anodi ja katodi, erotettu materiaalilla.
Elektronit virtaavat anodista, jossa tapahtuu hapettumista tai elektronin menetystä, katodiin, jossa tapahtuu pelkistys tai elektronivahvuus. Yleensä diodit valmistetaan puolijohteilla, jotka antavat varauksen virtata läpi sähkövirran läsnä ollessa tai säätämällä niiden vastusta dopingomenetelmällä.
doping on menetelmä epäpuhtauksien lisäämiseksi puolijohteeseen reikien luomiseksi ja puolijohteen valmistamiseksi n-tyypin (kuten "negatiivisella varauksella") tai p-tyypin (kuten "positiivisella varauksella").
N-tyyppinen puolijohde sisältää ylimääräisiä elektroneja, jotka on järjestetty siten, että varaus voi virtaa vapaasti läpi samalla kun se on edelleen hallittavissa. Ne valmistetaan yleensä arseenista, fosforista, antimonista, vismutista ja muista elementeistä, joissa on viisi valenssielektronia. P-tyyppisellä puolijohteella puolestaan on reikien vuoksi positiivinen varaus, ja ne on valmistettu galliumista, boorista, indiumista ja muista elementeistä.
Elektronien ja reikien jakautuminen antaa varauksen virtauksen p- ja n-tyyppisten puolijohteiden välillä, ja kun ne yhdistetään, nämä kaksi muodostavat P-N-risteys. Elektronit n-tyyppisestä puolijohteesta siirtyvät p-tyyppiseen diodeihin, jotka antavat virran virtata yhteen suuntaan.
Diodit voidaan tyypillisesti tehdä piistä, germaniumista tai seleenistä. Diodeja luoneet insinöörit voivat käyttää metallielektroodeja kammiossa ilman muuta kaasua tai kaasulla alhaisella paineella.
Diodien ominaisuudet
Nämä diodien ominaisuudet, jotka kuljettavat elektroneja yhteen suuntaan, tekevät niistä ihanteellisia tasasuuntaajille, signaalinrajoittimille, jännitesäätimille, kytkimille, signaalimodulaattoreille, signaalisekoittimille ja oskillaattoreille. tasasuuntaajat muunna vaihtovirta tasavirraksi. Signaalien rajat antaa tiettyjen signaalien voimien kulkea.
Jännitesäätimet ylläpitä vakiojännitteet piireissä. Signaalimodulaattorit muuta tulosignaalin vaihekulmaa. Signaalisekoittimet muutostaajuus, joka kulkee läpi, ja oskillaattorit tuottavat itse signaalin.
Diodiasennus suojausta varten
Voit käyttää diodeja myös suojaamaan arkaluontoisia tai tärkeitä elektroniikkalaitteiden osia. Voit käyttää diodia, joka ei toimi normaalioloissa, kun jännitteen äkillisessä piikissä, jota kutsutaan lyhytaikaisena jännitteenä, tai jonkin muun signaalin radikaalin muutoksen aikana, joka voi aiheuttaa vahinkoa, diodi tukahduttaa jännitteen vahingoittamasta loppua. virtapiiri. Nämä piikkien aiheuttamat sähköiskut vahingoittaisivat muuten piiriä antamalla liikaa jännitettä antamatta piirin sopeutua siihen asianmukaisesti.
Nämä diodit ovat ohimenevät jännitteenvaimennusdiodit (TVS), ja voit käyttää niitä joko vähentämään ohimenevää jännitettä tai ohjaamaan sen jonnekin muualle poispäin piiristä. Piipohjainen P-N-liitos pystyy käsittelemään ohimenevää jännitettä ja palaamaan sen jälkeen normaaliksi jännitepiikin ohittamisen jälkeen. Jotkut TVS: t käyttävät jäähdytyselementtejä, jotka pystyvät käsittelemään jännitteen piikkejä pitkään.
Diodipiirien tyypit
Piirit, jotka muuntavat virran vaihtovirta (AC) että tasavirta (DC) voi käyttää joko yhtä diodia tai niiden neljää ryhmää. Vaikka tasavirtalaitteet käyttävät varausta, joka virtaa yhteen suuntaan, vaihtovirta siirtyy eteen- ja taaksepäin suuntaan säännöllisin väliajoin.
Tämä on välttämätöntä, kun muunnetaan voimalaitosten tasavirtaenergiaa vaihtovirtalähteeksi, joka on siniaalto, jota käytetään useimmissa kodinkoneissa. Tasasuuntaajat, jotka tekevät tämän, tekevät niin käyttämällä joko yhtä diodia, joka päästää vain puolet aallosta läpi, tai suorittamalla lähestymistapa täysaalto-tasasuuntaajaan, joka käyttää vaihtovirta-aaltomuodon molempia puolia.
Diodipiiri osoittaa, kuinka nämä käytökset ilmenevät. Kun demodulaattori poistaa puolet vaihtovirtasignaalista virtalähteestä, se käyttää kahta pääkomponenttia. Ensimmäinen on itse diodi tai tasasuuntaaja, joka lisää vaihtovirtajakson puolen signaalia.
Toinen on alipäästösuodin, joka pääsee eroon virtalähteen korkeataajuisista komponenteista. Se käyttää vastusta ja kondensaattoria, laitetta, joka tallentaa sähkövarausta ajan myötä, ja käyttää itse piirin taajuusvastetta päättääkseen mitkä taajuudet päästää läpi.
Nämä diodipiirisuunnitelmat yleensä poistavat vaihtovirtasignaalin negatiivisen komponentin. Sillä on sovelluksia radiossa, jotka käyttävät suodatinjärjestelmää erityisten radiosignaalien havaitsemiseksi yleisiltä kantoaalloilta.
Muun tyyppiset diodisovellukset
Diodeja käytetään myös elektronisten laitteiden, kuten matkapuhelimien tai kannettavien tietokoneiden, lataamiseen vaihtamalla elektronisten laitteiden akun tuottamasta virrasta ulkoisen virtalähteen virran. Nämä menetelmät ohjaavat virtaa pois lähteestä ja varmistavat myös, että jos laitteen akku tyhjenee, voit suorittaa muita toimenpiteitä laitteiden lataamiseksi.
Tämä tekniikka pätee myös autoihin. Jos autosi akku menisi ulos, voit käyttää hyppyjohtoja muuttaaksesi punaisten ja mustien kaapeleiden jakautumista diodien avulla estääksesi virran virtaamisen väärään suuntaan.
Tietokoneet, jotka käyttävät binaaritietoja nollan muodossa, ja ne, jotka käyttävät diodeja, toimivat myös binaaristen päätöspuiden läpi. Ne ovat muodossa logiikkaportit, digitaalisten piirien perusyksiköt, jotka päästävät tiedon läpi kahden eri arvon vertailun perusteella. Ne on rakennettu käyttämällä kumpaakin diodipalatyyppiä, jotka ovat paljon pienempiä kuin diodit muissa sovelluksissa.