Diody a jejich druhy

V našich obvodech velmi často používáme diody, ale víte, jak fungují a co to je? Dnes „rodina“ diod zahrnuje více než tucet polovodičových zařízení nazývaných „dioda“. Dioda je malá nádoba s evakuovaným vzduchem, uvnitř které je v krátké vzdálenosti od sebe anoda a druhá elektroda – katoda, z nichž jedna má elektrickou vodivost typu p a druhá – n. Abychom si představili, jak dioda funguje, vezměme si jako příklad situaci nafouknutí kola pomocí pumpy. Zde pracujeme s pumpou, vzduch je do komory čerpán přes vsuvku, ale tento vzduch nemůže unikat zpět vsuvkou. Vzduch je v podstatě stejný elektron v diodě, do kterého vstoupil elektron, ale již není možné se dostat zpět. Pokud vsuvka náhle selže, kolo se vyfoukne a dojde k poruše diody. A pokud si představíme, že naše bradavka funguje správně, a pokud stiskneme kolíček bradavky, aby se uvolnil vzduch z komory, a budeme mačkat, jak chceme a jak dlouho, bude to řízené selhání. Z toho můžeme usoudit, že diodou prochází proud pouze jedním směrem (prochází i opačným směrem, ale velmi malý Vnitřní odpor diody (otevřený) není konstantní, závisí na přivedeném propustném napětí). k diodě. Čím vyšší je toto napětí, tím větší je propustný proud diodou, tím nižší je její propustný odpor. Odpor diody můžete posoudit podle úbytku napětí na ní a proudu, který prochází. Pokud tedy například diodou protéká stejnosměrný proud Ipr. = 100 mA (0,1 A) a zároveň na ní klesne napětí o 1V, pak (podle Ohmova zákona) bude propustný odpor diody: R = 1 / 0,1 = 10 Ohmů. Hned poznamenám, že nepůjdeme do detailů a půjdeme do hloubky, kreslíme grafy, píšeme vzorce – na vše se podíváme povrchně. V tomto článku budeme zvažovat typy diod, jmenovitě LED, zenerovy diody, varikapy, Schottkyho diody atd.

Diody

Na diagramech jsou vyznačeny takto: Trojúhelníková část je ANODA a pomlčka je katoda. Anoda je plus, katoda je mínus. Diody se například používají v napájecích zdrojích k usměrnění střídavého proudu pomocí diodového můstku, střídavý proud lze přeměnit na stejnosměrný proud, používají se k ochraně různých zařízení před nesprávnou polaritou spínání atd. Diodový můstek se skládá z 4 diody, které jsou zapojeny do série, se dvěma Diody těchto čtyř jsou zapojeny zády k sobě, podívejte se na obrázky níže. Přesně takto se označuje diodový můstek, i když v některých obvodech je označen jako zkrácená verze: Závěr ~ připojený k transformátoru, ve schématu to bude vypadat takto: Diodový můstek je určen k přeměně, častěji říkají, k usměrnění střídavého proudu na stejnosměrný proud. Tento typ usměrnění se nazývá celovlnné usměrnění. Princip činnosti diodového můstku spočívá v průchodu kladné půlvlny střídavého napětí kladnými diodami a odříznutí záporné půlvlny zápornými diodami. Proto se na výstupu usměrňovače tvoří mírně pulzující kladné napětí s konstantní hodnotou. Aby se zabránilo těmto pulzacím, jsou instalovány elektrolytické kondenzátory. po přidání kondenzátoru se napětí mírně zvýší, ale nenechme se rozptylovat, o kondenzátorech si můžete přečíst zde. Diodové můstky se používají k napájení rádiových zařízení a používají se v napájecích zdrojích a nabíječkách. Jak jsem již řekl, diodový můstek může být tvořen čtyřmi stejnými diodami, ale prodávají se i hotové diodové můstky, vypadají takto:

Schottkyho dioda

Schottkyho diody mají velmi nízký úbytek napětí a jsou rychlejší než konvenční diody. Nedoporučuje se instalovat běžnou diodu místo Schottkyho diody, běžná dioda může rychle selhat. Taková dioda je ve schématech označena následovně:

Zenerova dioda

Zenerova dioda zabraňuje tomu, aby napětí v určité části obvodu překročilo určitou prahovou hodnotu. Může plnit jak ochranné, tak omezující funkce, fungují pouze ve stejnosměrných obvodech. Při zapojování je třeba dbát na polaritu. Zenerovy diody stejného typu lze zapojit do série pro zvýšení stabilizovaného napětí nebo vytvořit dělič napětí. Zenerovy diody ve schématech jsou označeny takto: Hlavním parametrem zenerových diod je stabilizační napětí zenerovy diody mají různá stabilizační napětí, například 3V, 5V, 8.2V, 12V, 18V atd.

Varikap

Varikap (neboli kapacitní dioda) mění svůj odpor v závislosti na napětí, které je na něj aplikováno. Používá se jako řízený proměnný kondenzátor např. pro ladění vysokofrekvenčních oscilačních obvodů.

Tyristor

Tyristor má dva stabilní stavy: 1) uzavřený, to znamená stav nízké vodivosti, 2) otevřený, tedy stav vysoké vodivosti. Jinými slovy, je schopen přecházet z uzavřeného stavu do otevřeného stavu pod vlivem signálu. Tyristor má tři vývody, kromě Anody a katody je zde ještě řídící elektroda – slouží k přepínání tyristoru do zapnutého stavu. Moderní importované tyristory jsou k dispozici také v pouzdrech TO-220 a TO-92. Tyristory se často používají v obvodech pro regulaci výkonu, pro plynulé spouštění motorů nebo rozsvícení žárovek. Tyristory umožňují řídit velké proudy. U některých typů tyristorů dosahuje maximální propustný proud 5000 A nebo více a hodnota napětí v sepnutém stavu je až 5 kV. Výkonné výkonové tyristory typu T143 (500-16) se používají v rozvaděčích elektromotorů a frekvenčních měničů.

Triak

Triak se používá v systémech napájených střídavým napětím, lze si ho představit jako dva tyristory, které jsou zapojeny zády k sobě. Triak umožňuje proudění proudu v obou směrech.

LED

LED dioda vydává světlo, když jí prochází elektrický proud. LED se používají v přístrojových zobrazovacích zařízeních, elektronických součástkách (optočlenech), mobilních telefonech pro podsvícení displeje a klávesnice, vysoce výkonné LED se používají jako zdroj světla v svítilnách atd. LED se dodávají v různých barvách, RGB atd. Označení na nákresech: Více o LED diodách si můžete přečíst zde.

Infračervená dioda

Infračervené LED (zkráceně IR diody) vyzařují světlo v infračerveném rozsahu. Oblasti použití infračervených LED jsou optické přístroje, zařízení pro dálkové ovládání, optočlenové spínací zařízení a bezdrátové komunikační linky. IR diody jsou označeny stejně jako LED. Infračervené diody vyzařují světlo mimo viditelný rozsah, záři IR diody lze vidět a prohlížet například kamerou mobilního telefonu, tyto diody se používají i v CCTV kamerách, zejména na pouličních kamerách, aby byl vidět obraz v noci.

Fotodioda

Fotodioda přeměňuje světlo dopadající na její fotocitlivou oblast na elektrický proud a používá se k přeměně světla na elektrický signál. Fotodiody (stejně jako fotorezistory, fototranzistory) lze přirovnat k solárním panelům. Na schématech jsou označeny takto:

Pokročilý Publikováno: 2012 0 1

Odměna, kterou jsem nasbíral 0 4

Ohodnoťte tento článek

• Technická gramotnost

LED diody se často používají v elektrotechnice například jako indikátory. Aby dioda fungovala a vydávala světlo, musí být správně zapojena do elektrického obvodu. A k tomu musíte určit polaritu LED. Podívejme se na způsoby, jak tomu pomoci.

Použití technické dokumentace. Označení LED na schématu.

Při nákupu velké série LED zařízení byste si měli vyžádat technickou dokumentaci od prodejce. To vám pomůže přesně zjistit mnoho charakteristik produktu, polaritu nevyjímaje. Pro malý počet LED se cestovní pas obvykle nevydává. Ale s použitím přesného názvu značky prvku není těžké najít technické specifikace na internetu.

V elektrickém schématu jsou LED znázorněny dvěma způsoby.

Trojúhelník označuje anodu a svislá čára katodu. Dvě šipky symbolizují záři.

Vizuální definice.

Pokud není k dispozici technická dokumentace, je třeba nejprve pečlivě zvážit prvek. To často pomáhá pochopit, kde je pozitivní strana LED. Nejběžnější typ LED zařízení – válcová dioda o velikosti minimálně 3,5 mm – má jeden delší kontakt. Toto konstrukční řešení bylo vynalezeno pro označení polarity. Dlouhé vedení je kladná anoda.

Plus a minus poznáte, pokud vidíte, co je uvnitř LED. Prostřednictvím průhledného pláště je patrné, že plocha anody (kladný kontakt) je menší než plocha katody (negativní).

Pokud je na těle LED zkosení, pak je to znak katody.

Čím vyšší je standardní velikost a výkon LED produktu, tím větší je šance na určení polarity „okem“.

Najdeme anodu a katodu LED prvků s výkonem přes 1W.

Vysoce výkonné LED se používají v elektrotechnice. Jak rychle určit jejich polaritu? Docela jednoduché. Stačí se pozorně podívat na diodu. Při výrobě jsou kontakty prvků s výkonem nad 0,5 W označeny. Anoda je označena znaménkem „+“.

Rozpoznáváme polaritu LED v pouzdře SMD.

Pokud je LED vyrobena v pouzdře SMD, pak není možné vidět, co je uvnitř. Výrobci se zpravidla starají o elektrotechniky a dělají určité poznámky. Polarita se pozná podle řezu na pouzdru, chladiči nebo piktogramu. První dvě metody jsou vhodnější pro velké velikosti.

Na těle takových diod lze nalézt strukturální řez. Je to on, kdo ukazuje na negativní kontakt (katodu). Na opačné straně bude tedy umístěna kladná anoda.

Polaritu naznačuje i chladič na zadní straně pouzdra. Je posunuta směrem k anodě.

Na malých SMD diodách (např. velikost 1206) jsou jako nápověda použity speciální piktogramy. Mají tvar trojúhelníku, písmene P nebo T. Výstupek představuje katodu.

Rozpoznávání pomocí multimetru.

Nejspolehlivějším způsobem, jak rozpoznat polaritu, je použití speciálních přístrojů. Pomocí konvenčního multimetru můžete označit kontakty diod s vysokou přesností. Cestou se ukáže obslužnost prvku a barva záře. Tester můžete používat 3 způsoby.

Nejprve zkontrolujte LED zařízení v režimu „test odporu – 2 kOhm“. V tomto případě se dotkněte sondami multimetru kontaktů LED. Pokud se červená pozitivní sonda testeru dotkne anody diody a černá negativní sonda se dotkne katody, obrazovka zobrazí hodnotu 1600-1800 Ohmů. V opačném případě tester vydá jeden. To znamená, že je třeba vyměnit sondy. Pokud to nepomůže, je prvek vadný. Touto metodou není možné zjistit barvu záře.

Za druhé, můžete nastavit multimetr do režimu „Kontinuita, kontrola diod“. Pokud se červený vodič dotkne anody a černý vodič katody, prvek bude svítit. Na obrazovce se zobrazí číslo mezi 500 a 1200 mV.

Za třetí, mnoho testerů vám umožňuje provádět měření bez sond. Multimetr musí mít speciální sekci pro testování tranzistorů PNP a NPN. Mají konektory označené písmeny „E“ a „C“. Při kontrole prvku v zóně PNP, pokud je katoda zasunuta do patice „C“ a anoda do patice „E“, LED začne svítit. Proto je polarita určena správně. Při práci v prostoru NPN se záře objeví, když jsou kontakty umístěny v opačném směru: katoda je v „E“ a anoda je v „C“. Možná je to nejrychlejší způsob, jak určit pinout. Mimochodem, pokud LED, kterou studujete, nemá dlouhé vodiče, můžete do konektorů umístit jehly a opatrně k nim připevnit LED prvek.

Rozpoznání polarity napájecího zdroje.

Další vizuální metodou pro rozpoznání katody a anody je její připojení ke zdroji energie. Tato metoda, stejně jako předchozí, také umožňuje zjistit provozuschopnost LED prvku.

Experiment samozřejmě vyžaduje zdroj napětí. Ideální je plynule měnitelné napájení. LED by měla být připojena a napětí postupně zvyšováno. Pokud se při přivedení 3-4 V prvek stále nerozsvítí, znamená to, že polarita nebyla správná.

Pokud takový zdroj není po ruce, můžete použít baterii nebo baterii z mobilního telefonu. Protože napětí na nich může dosáhnout 12 V, nelze LED připojit přímo. Aby se zabránilo poškození, měl by být v obvodu zahrnut rezistor. Článek „Výpočet rezistoru (odporu) pro LED“ vám pomůže vybrat vhodnou hodnotu odporu.

Rezistor by měl být připájen k jednomu z kontaktů prvku LED. Výsledný design se dotkněte svorek napájecího zdroje. Při správné polaritě začne dioda vyzařovat světlo. V opačném případě je třeba vyměnit kontakty.

Pokud máte po ruce plochou vybitou baterii z hodinek nebo ze základní desky (typ CR2032), pak se obejdete bez rezistoru. Napětí takových napájecích zdrojů nepřesahuje 6 V, což je pro LED bezpečné. Baterie je upnuta mezi vývody diody a polarita je určena svitem nebo jeho nepřítomností.

Výsledky

Popsané metody mají své silné a slabé stránky. Není možné zkontrolovat výkon LED pomocí technické dokumentace a vizuálně. Testování pomocí napětí vyžaduje zvláštní péči. Ale výkonnou LED nelze vždy měřit multimetrem. Aby elektrotechnik úspěšně pracoval, měl by ovládat všechny metody a podle potřeby je aplikovat.