Oficiálna definícia diódy je taká, že ide o prvok, ktorý má rôznu vodivosť v závislosti od smeru, ktorým prúdi elektrický prúd. Jeho použitie je nevyhnutné v obvodoch, ktoré potrebujú obmedziť jeho dráhu. Tento článok vám povie viac o zariadení diódy, ako aj o tom, aké typy existujú a ako ich rozlíšiť.
História vzhľadu
Práce súvisiace s diódami začali súbežne dvaja vedci – Brit Frederick Guthrie a Nemec Carl Brown. Objavy prvého boli založené na trubicových diódach, druhý - na pevných diódach. Vtedajší rozvoj vedy však neumožnil urobiť v tomto smere veľký prelom, ale dal nový podnet na zamyslenie.
Potom o niekoľko rokov neskôr Thomas Edison znovu objavil diódy a neskôr patentoval vynález. Vo svojich dielach však z nejakého dôvodu nenašiel uplatnenie. Preto vo vývoji technológie diód pokračovali ďalší vedci v rôznych rokoch.
Mimochodom, pred začiatkom 20. storočia boli diódy tzv.usmerňovače. Potom vedec William Henry Eckles použil dva slovné korene - di a odos. Prvý z gréčtiny sa prekladá ako "dva", druhý - "spôsob". Takže slovo „dióda“znamená „dva spôsoby“.
Princíp činnosti a základné informácie o diódach
Dióda má dve elektródy – anódu a katódu. Ak má anóda kladný potenciál vzhľadom na katódu, potom sa dióda otvorí. To znamená, že prúd prechádza a má malý odpor diódy.
Ak je na katóde kladný potenciál, dióda nie je otvorená, má vysoký odpor a neprepúšťa elektrický prúd.
Ako funguje dióda?
V podstate je telo prvku vyrobené zo skla, kovu alebo keramických zlúčenín. Pod povlakom sú dve elektródy. Najjednoduchšia dióda obsahuje vlákno s malým priemerom.
Vo vnútri katódy môže byť špeciálny drôt. Má tú vlastnosť, že je vyhrievaný elektrickým prúdom a nazýva sa „ohrievač“.
Látky používané pri výrobe, najčastejšie kremík alebo germánium. Jedna strana prvku má nedostatok elektrónov, druhá - naopak, ich prebytok. Medzi nimi je hranica, ktorá poskytuje p-n križovatku. Je to on, kto vám umožňuje viesť prúd správnym smerom.
Vlastnosti diódy
Pri výbere prvku sa riadia najmä dvoma ukazovateľmi - maximálnym spätným napätím a maximálnou silou prúdu.
Používanie diód v každodennom živote
Jeden z najjasnejších príkladovpoužitie diód - automobilový generátor. Obsahuje komplex niekoľkých takýchto prvkov, ktorý sa nazýva "diódový most".
Prvky sa aktívne využívajú aj v televízoroch alebo rádiách. V spojení s kondenzátormi môžu diódy extrahovať frekvencie z rôznych modulovaných signálov.
Veľmi často sa v obvodoch používa komplex diód na ochranu spotrebiteľov pred úrazom elektrickým prúdom.
Za zmienku tiež stojí, že každý napájací zdroj pre mnoho elektronických zariadení nevyhnutne obsahuje diódy.
Typy diód
Prvky možno v zásade rozdeliť do dvoch skupín. Prvý je typ polovodičových diód, druhý je nepolovodičový.
Bola to prvá skupina, ktorá sa rozšírila. Názov pochádza z materiálov, z ktorých je dióda vyrobená: dva polovodiče alebo polovodič s kovom.
Existuje aj množstvo špeciálnych typov diód, ktoré sa používajú v špeciálnych obvodoch a zariadeniach.
Zenerova dióda alebo Zenerova dióda
Tento typ sa vyznačuje tým, že keď dôjde k poruche, dôjde k prudkému zvýšeniu prúdu s vysokou presnosťou. Táto funkcia sa používa pri stabilizácii napätia.
Tunnel
Jednoducho povedané, tento typ diódy tvorí záporný odpor na charakteristike prúdového napätia. Používa sa hlavne v zosilňovačoch a oscilátoroch.
Invertovaná dióda
Má schopnosť výrazne znížiť napätie v otvorenom režime. To je tiež založené na tuneliefekt podobný predchádzajúcej dióde.
Varicap
Odkazuje na typ polovodičových diód, ktoré majú zvýšenú kapacitu elektricky ovládanú v prípade zmeny spätného napätia. Používa sa pri ladení a kalibrácii oscilačných obvodov.
LED
Zvláštnosťou tohto typu diódy je, že vyžaruje svetlo, keď prúd tečie v smere dopredu. V modernom svete sa používa takmer všade tam, kde sa vyžaduje osvetlenie úsporným svetelným zdrojom.
Photodiode
Má opačné vlastnosti ako predchádzajúca inštancia. To znamená, že pri dopade svetla začne generovať elektrický náboj.
Značenie
Aby bolo možné určiť typ, zistiť vlastnosti polovodičovej diódy, výrobcovia používajú špeciálne označenie na tele prvku. Skladá sa zo štyroch častí.
Na prvom mieste - písmeno alebo číslo označujúce materiál, z ktorého je dióda vyrobená. Môže nadobúdať nasledujúce hodnoty:
- G (1) - germánium;
- K (2) - kremík;
- A (3) – arzenid gália;
- A (4) - indium.
Na druhom - typy diód. Môžu mať aj rôzny význam:
- D - usmerňovače;
- B - varicap;
- A – mikrovlnná rúra;
- I - tunel;
- С - zenerove diódy;
- C - póly a bloky usmerňovača.
Na treťom mieste je číslo označujúce oblasťelement aplikácie.
Štvrté miesto – čísla od 01 do 99 označujúce sériové číslo vývoja.
Na puzdro možno použiť aj ďalšie označenia. Spravidla sa však používajú v špecializovaných zariadeniach a obvodoch.
Na uľahčenie vnímania môžu byť diódy označené aj rôznymi grafickými symbolmi, ako sú bodky a pásiky. V takýchto výkresoch nie je žiadna špeciálna logika. To znamená, že ak chcete zistiť, o aký druh diódy ide, musíte sa pozrieť do špeciálnej tabuľky zhody.
Triódy
Tento typ elektronického prvku je trochu podobný dióde, ale plní aj iné funkcie a má svoj vlastný dizajn.
Hlavný rozdiel medzi diódou a triódou je v tom, že trióda má tri vývody a v súvislosti s ňou sa častejšie používa názov „tranzistor“. Princíp činnosti je založený na riadení prúdov vo výstupných obvodoch pomocou malého signálu.
Diódy a triódy (tranzistory) sa používajú takmer v každom elektronickom zariadení. Vrátane procesorov.
Pre a proti
Pred záverom si môžete zhrnúť všetky informácie o diódach a zostaviť zoznam ich výhod a nevýhod.
Výhody:
- Nízka cena diód.
- Vynikajúca účinnosť.
- Vysoký pracovný zdroj.
- Malá veľkosť, vďaka ktorej je vhodné ich umiestniť na diagramy.
- Možnosť použitia diódy na striedavý prúd.
Z mínusov možno možno vyzdvihnúť skutočnosť, že neexistuje typ polovodiča pre vysoké napätie niekoľkých kilovoltov. Preto budete musieť použiť staršie náprotivky lámp. Vystavenie vysokým teplotám tiež nepriaznivo ovplyvňuje činnosť a stav prvku.
Niekoľko zaujímavých faktov o diódach
Prvé kópie boli vyrobené s nízkou presnosťou. Preto bol rozptyl výsledných charakteristík diód veľmi veľký, v dôsledku čoho sa už hotové zariadenia museli, ako sa hovorí, „vytriediť“. To znamená, že niektoré diódy, zdá sa, rovnakej série môžu získať úplne iné vlastnosti. Po preverení boli položky označené podľa ich skutočných vlastností.
Diódy vyrobené v sklenenej vitríne majú jednu zaujímavú vlastnosť - citlivosť na svetlo. To znamená, že ak má zariadenie, ktoré obsahuje takýto prvok, otvárací kryt, potom môže celý okruh fungovať inak v uzavretom a otvorenom stave.
Záver
Vo všeobecnosti, aby ste úplne pochopili a pochopili, ako správne aplikovať a kde používať diódy, musíte si naštudovať viac literatúry. Na určenie typu prvku zrakom sú potrebné príslušné skúsenosti. Pre začiatočníkov s tým môžu pomôcť tabuľky a návody na označovanie.
Tiež je potrebné mať aspoň základné znalosti o elektrickom prúde, jeho vlastnostiach. Samozrejme, toto všetko sa preberalo v škole, ale kto si teraz pamätá aj Ohmov zákon?
Preto bez základných znalostí bude ponorenie sa do sveta elektroniky veľmi problematické.
