катод и анод – это минус или плюс
Полярность светодиода: определения катода и анода самостоятельно. Три метода определения полярности светодиодных ламп.
Цоколевка 5мм диодов
Чтобы подключить диоды как на схеме нужно определиться где у светодиода плюс и минус. Для начала рассмотрим на примере распространённых маломощных 5 мм диодов.
На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.
Обратите внимание на колбу. В ней видно две детали – это небольшой металлический анод, и широкая деталь похожая на чашу – это катод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду.
Если вы используете новые LED элементы, вам еще проще определить их цоколевку. Определить полярность светодиода поможет длина ножек. Производители делают короткую и длинную ножку. Плюс всегда длиннее минуса!
Если вы паяете не новый диод, тогда плюс и минус у него одинаковой длины. В таком случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.
Источник: http://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/polyarnost-svetodioda.html
Особенности функционирования
Диоды, при подаче на них напряжения, имеют свойство проводить ток только в одном направлении. При обратном его включении постоянный ток протекать не будет.
Чтобы не ошибиться, впаивая двухполюсник в схему, необходимо узнать, где у диода плюс, а где минус. Это несложно сделать, если на устройстве существуют соответствующие маркировки. Часто на корпусе нет очевидных признаков обозначения полюсов. В таких случаях определение катода и анода осуществляется другими способами.
Источник: http://amperof.ru/teoriya/polyarnost-dioda.html
Почему нужно уметь отличать анод от катода
Определение «плюса» и «минуса» светодиода необходимо для проверки имеющейся пиктограммы там, где она отсутствует. Часто это случается на новых, «б-ушных», выпаянных из старых схем, диодах. В этом случае нет никакой гарантии, что производитель дешевых элементов не ошибся в их маркировке. Поэтому гарантии соответствия имеющейся маркировки никакой нет.
Подключение без проведения предварительного тестирования может завершиться пробивкой LED и не работающей электрической цепью. Произойдёт это из-за того, что ток диода движется в одном направлении (кроме двухцветников, моргающих светодиодов или ИК). Только верная распайка позволит получить нормальную, рабочую электросхему.
Важно! Точное определение, где у диода анод и катод позволяет собирать правильные электрические цепи, исключить вероятность пробивки LED или моргания светодиодов.
Источник: http://m-strana.ru/articles/diod-anod-katod/
Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более
В фонариках и прожекторах 5мм образцы используются всё реже, на их смену пришли мощные элементы мощностью от 1 ватта или SMD. Чтобы понять где плюс и минус на мощном светодиоде, нужно внимательно посмотреть на элемент со всех сторон.
Самые распространённые модели в таком корпусе имеют мощность от 0,5 ватт. На рисунке красным обведена пометка о полярности. В данном случае значком «плюс» помечен анод у светодиода 1Вт.
Источник: http://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/polyarnost-svetodioda.html
Из чего состоит диод
В нашем мире встречаются вещества, которые отлично проводят электрический ток. Сюда в основном можно отнести металлы, например, серебро, медь, алюминий, золото и так далее. Такие вещества называют проводниками. Есть вещества, которые ну очень плохо проводят электрический ток – фарфор, пластмассы, стекло и так далее. Их называют диэлектриками или изоляторами. Между проводниками и диэлектриками находятся полупроводники. Это в основном германий и кремний.
После того, как германий или кремний смешивают с мельчайшей долей мышьяка или индия, образуется полупроводник N-типа, если смешать с мышьяком; или полупроводник P-типа, если смешать с индием.
Теперь если эти два полупроводника P и N -типа приварить вместе, на их стыке образуется PN-переход. Это и есть строение диода. То есть диод состоит из PN-перехода.
строение диода
Полупроводник P-типа в диоде является анодом, а полупроводник N-типа – катодом.
Давайе вскроем советский диод Д226 и посмотрим, что у него внутри, сточив часть корпуса на наждачном круге.
диод Д226
Вот это и есть тот самый PN-переход
PN-переход диода
Источник: http://ruselectronic.com/poluprovodnikovyj-diod-i-jego-vidy/
Как определить анод и катод диода
1) на некоторых диодах катод обозначают полоской, отличающейся от цвета корпуса
2) можно
Где находится анод, а где катод очень легко запомнить, если вспомнить воронку для наливания жидкостей в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на схему диода. Наливаем в воронку, и жидкость у нас очень хорошо бежит, а если ее перевернуть, то попробуй налей-ка через узкое горлышко воронки ;-).
Источник: http://ruselectronic.com/poluprovodnikovyj-diod-i-jego-vidy/
По внешнему виду
Иногда можно определить полярность по внешнему виду. У некоторых типов светодиодов на корпусе есть ключ – выступ или метка. Чтобы определить, какой вывод помечен ключом, лучше ознакомиться со справочными материалами.
Ключ у катода светоизлучающего диода АЛ102.
Внешний вид расположения выводов у светодиода АЛ307.
У бескорпусных светодиодов производства СССР можно выяснить цоколевку, присмотревшись к внутреннему устройству прибора сквозь слой компаунда. Вывод катода имеет большую площадь и сделан в виде флажка. Этот принцип мог стать стандартом, но сейчас производители его строго не соблюдают, поэтому данный способ ненадежен, особенно для элементов от неизвестного производителя. Поэтому использовать такое определение выводов можно только для предварительной ориентировки.
Важно! Цоколевку отечественных светодиодов можно узнать по длине ножек – вывод анода делается более коротким. Но это верно только для элементов, не бывших в употреблении – при установке на место выводы могут быть обрезаны произвольно.
Видео: Как визуально определить полярность.
Источник: http://svetilov.ru/svetovye-pribory/svetodiody/kak-opredelit-katod-i-anod
Зачем менять лампы на светодиоды?
Как уже было сказано мною в прошлой статье, светодиоды являются прекрасной альтернативой лампам накаливания, поскольку обладают целым рядом несомненных преимуществ, одним из которых является гораздо более долгий срок службы. Вы только вдумайтесь: даже обычный светодиод при соблюдении условий его эксплуатации способен светить свыше 50 000 часов. Это означает, что срок службы светодиода может достигать 15 лет! Светодиодная оптика остается работоспособной при температуре окружающего воздуха от +60 до -60 С. Само название светодиода произошло от его способности светиться и пропускать ток только в одном направлении. Принцип его работы основан на излучении светового потока так называемого p-n перехода полупроводникового кристалла. В то время как обычная лампа накаливания расходует львиную долю электроэнергии на тепло. Всего три светодиода с потребляемой мощностью 1 Вт каждый по силе свечения превосходят лампу накаливания, мощностью 60 Вт. Массовое применение светодиодов в автомобильной оптике способно не только снизить нагрузку на генератор и аккумулятор и существенно продлить срок их службы, но также снизить нагрузку на двигатель. В результате чего возможно заметное снижение расхода топлива, что очень актуально в зимнее время, когда даже самый экономный автомобиль становится более прожорливым.
Источник: http://math-nttt.ru/teoriya/gde-plyus-u-svetodioda.html
Определяем полярность мультиметром
При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.
Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка.
Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?
Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.
Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра.
Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится – значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ.
В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность.
Источник: http://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/polyarnost-svetodioda.html
Определение полярности по технической документации
Исчерпывающую информацию о светодиодах можно получить из технической документации завода производителя. Она отражает данные о массе и габаритах led, его цоколевке и электрических параметрах. При крупных поставках такая документация обязательно имеется в сопроводительных документах.
К сожалению, продавцы, торгующие в розницу, не всегда могут предоставить интересующие данные. К счастью, зная марку светоизлучающего прибора, информацию о назначении его выводов всегда можно найти в интернете.
Источник: http://ledno.ru/svetodiody/polyarnost-led.html
Виды диодов
Стабилитроны
Стабилитроны представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение. Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся. В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь – прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ – обратное направление.
Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры – Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона – это напряжение стабилизации (Uст). Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон – это минимальный и максимальный ток (Imin, Imax). Измеряется в Амперах.
Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:
На схемах обозначаются вот так:
Светодиоды
Светодиоды – особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет – это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже.
Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (Imax) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.
Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево.
Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.
На схемах светодиоды обозначаются так:
Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления
Ну и осветительные светодиоды – это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах
Светодиод – это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:
Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи.
Тиристоры
Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода – управляющего электрода (УЭ). Основное применение тиристоров – это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр – Iос,ср. – среднее значение тока, которое должно протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор – (Uу), которое подается на управляющий электрод и при котором тиристор полностью открывается.
а вот так примерно выглядят силовые тиристоры, то есть тиристоры, которые работают с большой силой тока:
На схемах триодные тиристоры выглядят вот таким образом:
Существуют также разновидности тиристоров – динисторы и симисторы. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы – это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током.
Диодный мост и диодные сборки
Производители также несколько диодов заталкивают в один корпус и соединяют их между собой в определенной последовательности. Таким образом получаются диодные сборки. Диодные мосты – одна из разновидностей диодных сборок.
На схемах диодный мост обозначается вот так:
Существуют также и другие виды диодов, такие как варикапы, диод Ганна, диод Шоттки и тд. Для того, чтобы их всех описать, нам не хватит и вечности.
Очень интересное видео про диод
Похожие статьи по теме “диод”
Как работает стабилитрон
Диод Шоттки
Диодный мост
Как проверить диод и светодиод мультиметром
Как проверить тиристор
Схема для проверки тиристоров
Источник: http://ruselectronic.com/poluprovodnikovyj-diod-i-jego-vidy/
Почему 3 контакта? где плюс, где минус?
Желтый крайний контакт -это будет масса (минус на кузов) центральный контакт тянешь до багажника (плюс на лампу будет) боковой -это вход питания (плюс с блока предохранителей к примеру)
Ты о чем? У лампочек нет полярности. Либо одно включил, либо другое. Если взять только средний и любой другой то получишь только включатель.
Зачем кнопка на свет в багажнике? Там концевичок надо поставить. Открыл — свет загорелся, закрыл — погас.
https://yandex.ru/images/search?p=1&text=подключение трехконтактного выключателя
На белые (серые) клеммы подключаем тот провод на свет в багажнике, который нужно «разорвать» (как правило «+»,а «-» берём в багажнике на месте от «массы), а на желтую подключаем соответственно противоположный по полярности провод («-«-масса) — это будет подсветка клавиши когда она нажата. Если нужно разорвать «массу» всё делается наоборот. Для большей уверенности прозвони серые контакты мультиметром на «вкл-откл» !
На выключателе должно быть написано 12 вольт и макс. ток. Если написано 220 вольт — логично, что лампочка подсветки гореть не будет. И тестером прозванивается любой выключатель. На крайняк — лампочкой-контролькой.
touch.otvet.mail.ru
Источник: http://gerkon-market.ru/svet/gde-u-svetodioda-plyus-i-minus.html
Полярность диода
Диоды – это электронные приборы, работа которых зависит от правильности их подключения в схему. Включение должно осуществляться с соблюдением полярности самого устройства.
Важно! При подключении двухполюсника в неверной полярности возможны возникновение короткого замыкания, выход из строя всего оборудования схемы.
Источник: http://math-nttt.ru/teoriya/gde-plyus-u-svetodioda.html
Полярность — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Полярность — диод
Cтраница 1
Полярность диодов определяется тестером. [1]
Полярность диодов КИПД 02А — 1К, КИПД02Б — 1К указывается на чертеже; остальные диоды имеют обратную полярность. [2]
Изменив полярность диода и источника опорного напряжения, можно получить ограничение снизу. [3]
Только там иная полярность диодов и включены они непосредственно в плечи выпрямительного моста, а здесь они заменены изображением диода внутри квадрата, символизирующим выпрямительный мост. Если захочешь проследить весь путь тока, выпрямленного диодами V1 — V4, впиши их в стороны квадрата. [5]
Для измерения отрицательного пикового значения полярность диодов должна быть обратной. [7]
Зная полярность омметра, легко определить полярность диода, так как в том случае, когда омметр показывает минимальное сопротивление, полярности диода и омметра совпадают. [8]
Другой тип усилительных схем основан на эффекте накопления неосновных носителей заряда, которое возникает при изменении полярности диода с прямого направления на обратное. Гь который питает его напряжением сигнала в ви-де импульсов. [10]
Зная полярность омметра, легко определить полярность диода, так как в том случае, когда омметр показывает минимальное сопротивление, полярности диода и омметра совпадают. [11]
Полярность диода выбирается такой, чтобы он пропускал ток в полупериоды обратной полярности. [13]
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Полярность диода обозначается желтой точкой на корпусе вблизи положительного ( анодного) вывода. Тип диода приводится на дополнительной таре. [14]
Маркируются цветовыми точками на корпусе: АЛ336А — одной красной, АЛ336Б — двумя красными, АЛ336В — одной зеленой, АЛ336Г — двумя зелеными, АЛ336Д — одной желтой, АЛ336Е — двумя желтыми, АЛ336Ж — тремя желтыми, АЛ336И — одной белой, АЛ336К — одной черной. Полярность диодов АЛ336А, АЛ336Б и АЛ336К указывается на чертеже. Диоды АЛ336В — АЛ336И имеют обратную полярность. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Как я могу проверить диод?
Диод — это тип обратного клапана, который пропускает электрический ток только в одном направлении. Как правило, это устройство не выходит из строя постепенно в течение определенного периода времени, но оно продолжает нормально функционировать, пока не перестанет работать все вместе. Обычно вы можете проверить работоспособность диода, выполнив две простые процедуры с использованием обычного цифрового или аналогового мультиметра для проверки сопротивления в обоих направлениях устройства. Хотя процедура тестирования немного различается в зависимости от того, какой тип мультиметра вы используете, основные шаги одинаковы.
Вы должны быть уверены в полярности измерительных проводов вашего конкретного мультиметра, прежде чем сможете точно проверить диод. При использовании аналогового мультиметра в диодном или омическом режиме нормальная полярность красного и черного измерительных проводов часто меняется на противоположную. Эта обратная полярность должна учитываться при проведении испытания диода. Если вы используете цифровой мультиметр в режиме тестирования диодов, нормальная полярность измерительных проводов не изменяется.
Прежде чем вы сможете проверить диод, вам также необходимо правильно определить расположение анодной и катодной клемм диода. Корпус диода обычно имеет тонкую ленту, обернутую вокруг него на одном конце, что указывает на местоположение катодной клеммы. Терминал анода будет расположен на противоположном конце. Кроме того, вам необходимо отсоединить один из выводов диода от печатной платы, прежде чем вы выполните фактическую процедуру тестирования. Также важно помнить, что сначала вы должны отключить все электропитание, подаваемое на печатную плату, прежде чем вы сможете безопасно проверить диод.
После того, как необходимые приготовления были сделаны, вам нужно будет подключить положительный измерительный провод от мультиметра к катодной клемме диода. Затем вы можете подключить отрицательный измерительный провод измерительного прибора к анодной клемме диода. После того, как эти подключения выполнены, вы должны выбрать функцию диода или Ом на мультиметре и проверить сопротивление. После завершения этого шага вам нужно будет изменить порядок положительных и отрицательных измерительных проводов мультиметра и еще раз проверить сопротивление. Если показания сопротивления в первом тесте низкие, а во втором — высокие; диод работает нормально. Если показания сопротивления в обоих тестах высоки, то диод не работает и его следует заменить.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
Схема испытателя диодов на К155ЛА3
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlockС помощью этого устройства можно быстро проверить исправность полупроводникового диода и определить его полярность. На элементах DD1.1 — DD1.3 собран генератор прямоугольных импульсов, а на элементе DD1.4—узел индикации, в котором применены светодиоды HL1 и HL2. Испытываемый диод подключают к гнездам XS1 и XS2. Если диод исправный, то будет светиться один из светодиодов, а вот какой из них — зависит от полярности подключения его к гнездам.
Рис. 54. Схема (а) и монтажная плата (б) устройства для проверки диодов
Если внутри диода окажется обрыв выводов его электродов, то ток через-него, конечно, не потечет, и, следовательно, ни один из светодиодов светиться не будет. В том же случае, если диод пробит, ток через него станет протекать в обоих направлениях и будут светиться оба светодиода. Возможно также определение полярности подключенного диода. Для этого светодиод HL1 должен быть расположен рядом с гнездом XS1, а светодиод HL2 — рядом с гнездом XS2. Если диод исправный, то гнездо, возле которого будет светиться светодиод, и будет указывать на анод диода. Аналогично можно проверить исправность p-п переходов биполярных транзисторов.
Никакого налаживания он не требует и начинает работать сразу после включения источника питания.
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.
1.1. Тестер для определения полярности элементов питания [1]
Предлагаемое устройство, без сомнения, принадлежит к самым простым конструкциям, поэтому его может собрать любой желающий. С помощью данного тестера буквально за несколько секунд можно определить полярность батареи и аккумулятора, а также сетевого источника питания, имеющего выходное напряжение от 3 В до 30 В. При этом нижний предел указанного диапазона определяется падением напряжения на соответствующих элементах: 2 х 0,6 В — на диодах и примерно 1,5–1,8 В — на соответствующем светодиоде. Верхний предел диапазона ограничен максимальным рабочим током светодиодов. При напряжении 30 В ток ограничивается сопротивлением резистора R1 и составляет менее 30 мА, что кратковременно допустимо для большинства имеющихся в продаже светодиодов.
Принципиальная схема тестера полярности приведена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема тестера полярности элементов питания
Проверяемый источник питания подключается к клеммам «+» и «-». Если полярность источника совпадает с обозначениями клемм, то ток будет протекать по цепи через диод D1, светодиод LD1, резистор R1 и диод D3. При этом свечение зеленого светодиода LD1 сигнализирует, что обозначения контактов устройства и полярность проверяемого источника совпадают. В том случае, если полярность источника не совпадает с обозначениями клемм, ток будет протекать по цепи через диод D4, светодиод LD2, резистор R1 и диод D2. При этом свечение красного светодиода LD2 сигнализирует об ошибочном подключении источника напряжения.
Детали тестера располагаются на плате размерами 26 х 16 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита. Схема печатной платы и расположение элементов на ней приведены на рис. 2.
Рис. 2. Печатная плата (а) и расположение элементов (б) тестера полярности элементов питания
Для подключения к устройству тестируемого источника можно воспользоваться контактными зажимами или измерительными щупами от обычного мультиметра. При этом для контакта «+» рекомендуется использовать щуп красного цвета, а для контакта «-» — щуп черного цвета.
После проверки правильности монтажа и практической работоспособности тестера печатную плату с расположенными на ней элементами можно разместить в любом подходящем корпусе.
Как проверить Vf и полярность в высоковольтных диодах
Тестирование высоковольтных диодов
Здесь, в VMI, в силу того, что мы работаем в нише высокого напряжения, мы получаем всевозможные вопросы клиентов по вопросам, которые несколько усложняются из-за наших уникальных устройств.
Недавно заказчик спросил, как они могут подтвердить:
1) Работоспособность высоковольтного диода
2) Перепроверьте полярность устройства.
Предпосылки
Высоковольтные диоды имеют более высокий VF, чем «идеальная» модель 0.7 В, поэтому многие традиционные способы проверки отсутствия короткого замыкания диода или проверки полярности устройства не будут работать с высоковольтными диодами.
Использование портативного мультиметра Fluke с функцией проверки диода, например, вероятно, не сможет преодолеть прямое напряжение диода даже при малых токах. Мультиметр выдает, возможно, 2,4 В, а некоторые из наших диодов имеют номинальный VF более 30 В!
VMI Vf и методы проверки полярности
VMI измеряет VF наших диодов с использованием прецизионных источников питания с регулируемым током, способных обеспечить 50 В и более.Хотя это не обязательно всегда доступно для всех пользователей, самый простой способ проверить полярность и функциональность высоковольтного диода — это аналогичный метод.
Ограничение тока
Ограничение тока источника питания до низкого уровня, возможно, 100 мкА — 1 мА и подключение его к диоду, поможет без особых усилий. Вам нужен источник питания, который может обеспечить большее напряжение, чем номинальное значение диода, но убедитесь, что источник питания ограничен, чтобы он не мог обеспечить большее напряжение, чем уровень пробоя диода.
См. Упрощенную блок-схему, чтобы понять, как подключить источник питания к диоду. В зависимости от вашего источника питания вам может потребоваться ограничительный резистор и внешний измеритель тока.
Как определить исправность высоковольтного диода
После настройки диод должен проводить ток (100 мкА — 1 мА, в зависимости от того, как вы ограничили питание) в направлении анод-катод. Изменение направления тока путем переключения диода на катод-анод должно блокировать ток до уровней утечки диода (менее 1 мкА).Если диод проводит в обоих направлениях, значит, у вас неисправный (закороченный) диод. Если ток не течет ни в одном направлении, у вас неисправный (открытый) диод.
Вопросы? Мы будем рады помочь, позвоните нам — 559.651.1402.
Лаборатория 03 — Физика 3061
Лаборатория 03 — Физика 3061Лаборатория # 3
Введение к диодам
В диод — это первые нелинейные устройства, с которыми мы будем работать в схемы. Это нелинейное устройство в том смысле, что невозможно записать простая, линейная зависимость между током и напряжением, как для резисторов по закону Ома.Ток, протекающий через диод не просто пропорционален разности потенциалов через его терминалы, вместо этого ток возрастает на экспоненциально с разность потенциалов. У диодов есть «сопротивление» это зависит от величины и полярности приложенного напряжения. Лучшее, что можно сделать, это сослаться на динамическое сопротивление диод, dV / dI , большой для отрицательных или малых напряжений и быстро падает при увеличении V .В самой грубой (и пожалуй, самый полезный) смысл, диоды позволяют току течь в одном только направление. Диоды действуют как односторонние или «проверочные» клапан для тока.
Электронный условное обозначение
Внешний вид реального устройства
V 1 > V 2 = Вперед пристрастный; текущие потоки; Состояние «включено», малая динамика сопротивление
В 1 <В 2 = Реверс пристрастный; (почти) нет тока; Состояние «выключено», большой динамическое сопротивление
1) Предварительные тесты : У вас есть два «неизвестных» устройства (резистор и диод, для спойлера).Начните с быстрого качественная проверка путем измерения их сопротивления с помощью цифрового мультиметра в качестве омметр. Обязательно поменяйте местами провода (и, следовательно, полярность измерения) и запишите любые различия, а также диапазон измерителя, используемого для измерения.
2) Резистор I-V : Настройка для измерения I-V (ток-напряжение) характеристики обоих устройств более внимательно. Начни с одного вы считаете, что это обычный резистор. Базовая схема для этого (соблюдайте полярность) показано на рис.3.2. Измерение I-V можно измерить с помощью цифрового мультиметра В d ( падение напряжения на неизвестном устройстве) и В с ( падение напряжения на последовательном резисторе). Тогда I = V с / R с . Постройте график зависимости I (ордината) от V d ( абсцисса) для прибора для -1,0 В < В d < 1,0 В. Возьмите достаточно данных, чтобы построить разумный график I как функцию из В d .Получите почти равномерные значения V d . Это помогает составить приблизительный график ваших данных по мере их упорядочения. чтобы увидеть, нужно ли более тщательно измерять какой-либо регион. Какая ценность R s наиболее удобен в измерение? Регулируя потенциометр, вы сможете измерить оба с прямым смещением ( В d > 0) и с обратным смещением ( В d <0) условия. По наклону графика I (V) определите сопротивление неизвестного резистора.
3) Diode I-V : Теперь попробуйте другое неизвестное устройство, предварительно обозначен как диод, в цепи. Опять же, помните о полярности. Измерьте и постройте для него кривую ВАХ. Возьмите достаточно данных, чтобы показать его поведение точно. Вы можете обнаружить, что вам нужно отрегулировать значение R s , используемого для получения достаточного разрешения ток, когда он смещен в обратном направлении и не ограничивается другими компоненты при прямом смещении. Подумайте о том, что происходит в этом схему внимательно при проведении измерений.Отмерять не менее В d = 0,6 В в в прямом направлении и до -1,0 В в обратном направление.
А простая модель работы диода приводит к удобному функциональная форма для I (V) :
Здесь q — эффективный заряд, сравнимый с e , величина электронного заряда; T — абсолютная температура; а также k B — постоянная Больцмана.Для ситуаций, когда В> 0 и qV ≫ k B T , экспонента — преобладающий вклад, а «-1» сроком можно пренебречь. Когда диод сильно смещен в обратном направлении, поэтому что В <0 и | кв | ≪ k B T , ток не зависит от В : I-I или . Используйте эти соображения и график ln (I) как функцию V из ваших собранных данных, чтобы определить I o и q для вашего диода.Выразите q как кратное (или дробное) заряда электрона e .
4) Схема отсечки : Постройте схему, показанную на рис. 3.3. Сравните В из с В из . Опишите эффект диода. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите амплитуда сигнала с автогенератора? Сделать количественным эскизы того, что вы наблюдаете для V в = 5, 2, 1 и 0.Полный размах 5 В при 1 кГц. Возможно, вам потребуется создать напряжение делитель для получения сигналов меньшей амплитуды.
5) Однополупериодный выпрямитель : Проведите аналогичные измерения для схемы. на рис. 3.4, как в (4). Снова сделайте количественные эскизы V из по сравнению с V в . Опишите эффекты диод.
Диод на схеме где плюс. Основные способы определения полярности у светодиода.Другие способы определения полярности
Все диоды обязательно имеют положительный и отрицательный выводы. Эти находки получили специальные названия: положительный — , анод , отрицательный — , катод — . Катод диода легко идентифицировать по полосе красного или черного цвета, расположенной на этом выходе на корпусе.
На рис. 4.8 только что показан диод с такой полярностью маркировки . Полоса таким образом соответствует вертикальной линии схемотехнического обозначения этого элемента.Важно, чтобы, «читая» принципиальную схему А прибора, вы правильно интерпретировали расположение в нем диода и направление протекающего тока
.Рис. 4.8. Используя диоды, всегда помните об их полярности. Полоса на одном из концов корпуса диода указывает на это
Внимание
Как уже упоминалось в самом начале этого раздела, диоды позволяют току проходить через них в прямом направлении и блокируют ток, протекающий в противоположном. .Таким образом, при неправильной вставке диода в схему схема либо не работает, либо некоторые элементы рискуют выйти из строя. Всегда внимательно проверяйте полярность диодов на схеме — лучше дважды перепроверить, чем один раз, чтобы устранить последствия!
Диоды относятся к категории электронных устройств, работающих по принципу полупроводника, который особым образом реагирует на приложенное к нему напряжение. ОТ ВНЕШНЕГО ВИДА А схемное обозначение этого полупроводникового изделия можно найти на рисунке, размещенном ниже.
Особенностью включения этого элемента в электронную схему является необходимость соблюдения полярности диода.
Дополнительные пояснения. Под полярностью подразумевается строго установленный порядок включения, при котором учитывается где плюс, а где минус у данного товара.
Эти две легенды, привязанные к его выводам, называются анодом и катодом соответственно.
Особенности функционирования
Известно, что любой полупроводниковый диод, когда на него подается постоянное или переменное напряжение, только в одном направлении.В случае, обратном включению d.C. не происходит, потому что переход n-p будет смещен в непроводящем направлении. Из рисунка видно, что минус полупроводник расположен со стороны его катода, а плюс — с противоположного конца.
Особенно наглядно эффект односторонней проводимости можно подтвердить на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами и работающих только при условии правильного включения.
На практике часто встречается ситуация, когда на теле нет явных признаков, позволяющих сразу сказать, где у него какой-то столб.Именно поэтому важно знать специальные знаки, по которым можно научиться их различать.
Способы определения полярности
Для определения полярности диодного изделия можно использовать различные методики, каждая из которых подходит для определенных ситуаций и будет рассмотрена отдельно. Данные методы условно разделены на следующие группы:
- Метод визуального контроля, позволяющий определить полярность имеющейся маркировки или характерных признаков;
- Поверка мультиметром, включенным в режиме звонка;
- Узнаем где плюс, а где минус, собрав несложную схему с миниатюрной лампочкой.
Рассмотрим каждый из перечисленных подходов отдельно.
Визуальный контроль
Этот метод позволяет расшифровать полярность на специальных бирках, имеющихся на полупроводниковых изделиях. Некоторые диоды могут иметь точечную или кольцевую полоску, смещенную к аноду. Некоторые образцы старой марки (например, CD226) имеют характерную форму формы с одной стороны, что соответствует плюсу. С другого, совершенно плоского торца соответственно минус.
Примечание! Например, при визуальном осмотре светодиодов обнаруживается характерный выступ на одной из их ножек.
Исходя из этого, обычно определяют, где у такого диода плюс, а где у него противоположный контакт.
Применение измерительного прибора
Самым простым и надежным методом определения полярности является использование измерительного прибора мультиметра, включенного в «поперечный» режим. При замере всегда следует помнить, что на шнур в изоляции красного цвета от встроенного аккумулятора подается плюс, а на шнур в черной изоляции — минус.
После произвольного подключения этих «концов» к выводам диода с неизвестной полярностью нужно следить за показаниями на дисплее прибора.Если индикатор показывает напряжение около 0,5-0,7 вольт — это значит, что оно включено в прямом направлении, а та ножка, к которой подключен щуп в красной изоляции, является плюсом.
Если на индикаторе отображается «единица» (бесконечность), можно сказать, что диод включен в обратную сторону, и по этому можно будет судить о его полярности.
Дополнительная информация. Некоторые радиолюбители для проверки светодиодов используют панель, предназначенную для измерения параметров транзисторов.
Диод в данном случае включен как один из переходных транзисторов прибора, и его полярность определяется тем, горит он или нет.
Включить в схеме
В крайнем случае, когда невозможно визуально определить расположение выводов, а измерительный прибор под рукой нет, можно использовать диод по простой схеме, изображенной на рисунке ниже.
При включении по такой цепочке лампочка либо загорится (это значит, что полупроводник проходит через себя), либо нет.В первом случае плюс батареи будут подключены к положительному выводу изделия (аноду), а во втором, наоборот, к его катоду.
В заключение отметим, что методик, как определить полярность диода, существует довольно много. При этом выбор конкретной квитанции его детектирования зависит от условий проведения эксперимента и возможностей пользователя.
Видео
Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении.Если подключить инверсию, то постоянный ток по цепочке не будет проходить, и прибор не загорится. Происходит это потому, что прибор по своей сути диодный, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что у светодиода есть полярность, то есть он чувствует направление движения тока и работает только в заданном его направлении.
Определить полярность прибора по схеме не составит труда. Светодиод обозначен треугольником в круге.Треугольник всегда упирается в катод (знак «-», поперечный дистиллятор, минус), положительный анод — с противоположной стороны.
а как определить полярность, если держишь прибор в руках? Вот небольшая табличка с двумя выходами для проводки. Какая проводка подключена к плюсу истока, а какой минус, чтобы схема заработала? Как выставить сопротивление где плюс?
Определяем визуально
Первый способ визуальный. Допустим, вам нужно определить полярность совершенно нового светодиода с двумя выводами.Посмотрите на его ноги, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это катод. Помните, что этот катод может быть «коротким», потому что оба слова начинаются с буквы «K». Плюс будет соответствовать более длинному выходу. Однако иногда полярность определить полярность сложно, особенно когда ножки погнулись или изменили свои размеры в результате предыдущей установки.
Заглянув в прозрачный футляр, можно увидеть сам кристалл. Он расположен как бы в маленькой чашке на подставке.На выходе из этого стенда и будет катод. Со стороны катода тоже видно маленькое, как будто порезанное.
Но не всегда эти особенности заметны на светодиодах, так как некоторые производители отходят от стандартов. Кроме того, существует множество моделей, выполненных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «-», делает катодную метку точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно ясно. Но если таких отметок по каким-то причинам нет, на помощь приходит электротест.
Используйте источник питания
Более эффективный метод Определите полярность — Подключите светодиод к источнику питания. Внимание! Необходимо выбрать источник, напряжение которого не превышает допустимого напряжения светодиода. Вы можете собрать самодельный тестер, используя обычную батарею и резистор. Это требование связано с тем, что при обратном подключении светодиоды могут преодолевать или ухудшать свои световые характеристики.
Некоторые говорят, что подключили светодиод и так и замочили, а он от него не говорил.Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же свет может сразу и не погаснуть, но срок его службы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.
Если мощности элемента питания для светодиода не хватает, и прибор не светится, так как вы его не подключаете, можно подключить несколько элементов в батарее. Напоминаем, что сто элементов подключаются последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.
Прикладной мультиметр
Есть такое устройство, которое называется мультиметром. С его помощью можно узнать, где подключить плюс, а где минус. Это ровный счет за одну минуту. В мультиметре выбирается режим измерения сопротивления и касается львиных контактов. Красный провод указывает на подключение к плюсу, а черный — к минусу. Желательно, чтобы прикосновение было кратковременным. При обратном включении прибор ничего не покажет, а при прямом включении (плюс к плюсу, а минус к минусу) покажет прибор в районе 1.7 ком.
Еще можно включить мультиметр в режим проверки диодов. В этом случае при прямом включении светодиодная лампочка будет светиться.
Этот метод наиболее эффективен для лампочек, излучающих красный и зеленый свет. Светодиод, излучающий синий или белый свет, рассчитан на напряжение более 3 вольт, поэтому не всегда можно подключить к мультиметру даже при правильной полярности. Из этой ситуации легко выйти, если воспользоваться характеристиками характеристик транзисторов.На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.
Диод вставляется в пазы специальной площадки для транзисторов, которая обычно находится внизу устройства. Используется часть PNP (как для транзисторов соответствующей структуры). Одна ножка светодиода вкручена в разъем C, который соответствует коллектору, вторая ножка — в разъем E, соответствующий эмиттеру. Лампочка загорится, если катод (минус) подключить к коллектору.Таким образом определяется полярность.
Схема защиты от обратной полярностис использованием диода ИЛИ МОП-транзистора с P-каналом
Батареи являются наиболее удобным источником питания для подачи напряжения на электронную схему. Есть много других способов включения электронных устройств, таких как адаптер, солнечная батарея и т. Д., Но наиболее распространенным источником питания постоянного тока является аккумулятор. Как правило, все устройства поставляются со схемой защиты от обратной полярности , но если у вас есть какое-либо устройство с батарейным питанием, которое не имеет защиты от обратной полярности, вы всегда должны быть осторожны при замене батареи, иначе это может взорвать устройство.
Итак, в этой ситуации Схема защиты от обратной полярности была бы полезным дополнением к схеме. Существует несколько простых методов защиты схемы от подключения с обратной полярностью, например, использование диода или диодного моста или использование полевого МОП-транзистора с каналом P в качестве переключателя на ВЫСОКОЙ стороне.
Защита от обратной полярности с помощью диодаИспользование диода — самый простой и дешевый метод защиты от обратной полярности, но он имеет проблему утечки мощности .Когда входное напряжение питания высокое, небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно при низком токе. Но в случае низковольтной операционной системы недопустимо даже небольшое падение напряжения.
Как мы знаем, падение напряжения на диоде общего назначения составляет 0,7 В, поэтому мы можем ограничить это падение напряжения с помощью диода Шоттки, потому что его падение напряжения составляет от 0,3 до 0,4 В, и он также может выдерживать большие токовые нагрузки. Имейте в виду, выбирая диод Шоттки, потому что многие диоды Шоттки имеют большую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выберете диод с низким обратным током (менее 100 мкА).
При 4 А потери мощности на диоде Шоттки в цепи будут:
4 x 0,4 Вт = 1,6 Вт
А в обычном диоде:
4 x 0,7 = 2,8 Вт.
Вы даже можете использовать мостовой выпрямитель для защиты от обратной полярности, независимо от полярности. Но мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, следовательно, количество потерь энергии будет вдвое больше, чем в приведенной выше схеме с одним диодом.
Защита от обратной полярности с использованием полевого МОП-транзистора с каналом PИспользование полевого МОП-транзистора с каналом P для защиты от обратной полярности более надежно, чем другие методы, из-за низкого падения напряжения и высоких токов.Схема состоит из P-канального MOSFET, стабилитрона и понижающего резистора. Если напряжение питания меньше, чем напряжение затвор-исток (Vgs) P-канального MOSFET, вам понадобится только MOSFET без диода или резистора. Вам просто нужно подключить клемму затвора полевого МОП-транзистора к земле.
Теперь, если напряжение питания больше, чем Vgs, вам нужно понизить напряжение между выводом затвора и истоком. Компоненты, необходимые для изготовления аппаратной части схемы, упомянуты ниже.
Необходимые материалы- FQP47P06 МОП-транзистор с P-каналом
- Резистор (100к)
- Стабилитрон 9,1 В
- Макет
- Соединительные провода
Теперь, когда вы подключаете батарею в соответствии с принципиальной схемой с правильной полярностью, это приводит к включению транзистора и пропусканию тока через него.Если батарея подключена в обратном направлении или с обратной полярностью, то транзистор выключается, и ваша схема становится защищенной.
Эта схема защиты более эффективна, чем другие. Давайте проанализируем схему , когда батарея подключена правильно. , МОП-транзистор с P-каналом включится, потому что напряжение между затвором и истоком отрицательное. Формула для определения напряжения между затвором и истоком:
Vgs = (Vg - Vs)
Когда батарея подключена неправильно , напряжение на клемме затвора будет положительным, и мы знаем, что P-Channel MOSFET включается только тогда, когда напряжение на клемме затвора отрицательное (минимум -2.0 В для этого полевого МОП-транзистора или меньше). Таким образом, всякий раз, когда батарея подключается в обратном направлении, цепь будет защищена полевым МОП-транзистором.
Теперь давайте поговорим о потере мощности в схеме , когда транзистор включен, сопротивление между стоком и истоком почти ничтожно, но для большей точности вы можете просмотреть данные P-Channel MOSFET. Для P-канального МОП-транзистора FQP47P06 статическое сопротивление сток-исток во включенном состоянии (R DS (ON) ) составляет 0,026 Ом (макс.).Итак, мы можем рассчитать потери мощности в цепи, как показано ниже:
Потери мощности = I 2 R
Предположим, что ток, протекающий через транзистор, составляет 1 А. Значит потеря мощности будет
Потери мощности = I 2 R = (1A) 2 * 0,026 Ом = 0,026 Вт
Следовательно, потери мощности примерно в 27 раз меньше, чем в схеме с одним диодом. Вот почему использование P-канального MOSFET для защиты от обратной полярности намного лучше, чем другие методы.Он немного дороже диода, но делает схему защиты более безопасной и эффективной.
Мы также использовали стабилитрон и резистор в цепи для защиты от превышения напряжения затвор-исток. Добавив резистор и стабилитрон на 9,1 В, мы можем ограничить напряжение затвор-исток максимум до отрицательного значения 9,1 В, поэтому транзистор остается безопасным.
Как изменить полярность высоковольтных источников питания
Замечания по применению — Источники питания высокого напряжения
Как изменить полярность блока питания?
АН-08
В большинстве источников питания высокого напряжения используется схема, называемая умножителем напряжения, для создания желаемого высокого напряжения на выходе.Эта базовая схема умножителя показана ниже на упрощенной блок-схеме источника питания:
Схема умножителя состоит из конденсаторов и диодов. Ориентация диодов определяет выходную полярность устройства. В приведенном выше примере показанные диоды создают положительную выходную полярность относительно земли. Если ориентация каждого диода изменится на обратную, умножитель будет генерировать отрицательное выходное напряжение по отношению к земле.
В приведенном выше примере показан только двухступенчатый полуволновой умножитель; всего четыре диода. Двухполупериодные каскады умножителя более эффективны и используют дополнительные конденсаторы и вдвое больше диодов. Чтобы генерировать высокое напряжение, типичное для источника питания Spellman, многие каскады умножителя соединены последовательно. Если сделать двенадцатиступенчатый двухполупериодный умножитель, то в общей сложности потребуется 48 диодов.
Обычно конденсаторы и диоды, используемые для изготовления узла умножителя, припаиваются непосредственно к одной, а иногда и к нескольким печатным платам.Часто этот узел герметизируют для изоляции высокого напряжения.
Чтобы упростить процесс изменения полярности (как в случае серии SL), предусмотрен второй множитель «противоположной полярности» выше 8 кВ, когда требуется обратимость. Замена множителя — простая задача, требующая всего лишь отвертки и нескольких минут времени. Модули модульного типа из-за их упрощенной конструкции обычно не могут изменить полярность в полевых условиях.
Щелкните здесь, чтобы загрузить PDF-файл.AN013 — Защита от обратной полярности
AN013 — Защита от обратной полярностиElliott Sound Products | АН-013 |
Основной индекс Прил. Примечания Индекс
Обзор защиты от обратной полярности
Большинство электронных схем будут серьезно раздражены, если питание будет подключено с обратной полярностью.Это часто объявляется немедленной потерей «волшебного дыма», на который полагаются все электронные компоненты. Если серьезно, то часто возникает непоправимый ущерб, особенно при напряжении питания 5 В и более. Традиционная схема защиты от обратной полярности состоит из диода, подключенного последовательно к входящему источнику питания или параллельно с предохранителем или другим защитным устройством, которое может перегореть.
Последовательный диод снижает напряжение в цепи, на которую подается питание. Если он работает от батарей, снижение напряжения может легко означать, что значительная часть емкости батареи недоступна для схемы.0,7 В — это немного, но это настоящая проблема, если в схеме используется напряжение не менее 5 В, а 4 элемента по 1,5 В обеспечивают только номинальное напряжение 6 В. Последовательный диод также может рассеивать много ватт в цепи, потребляющей большой ток — постоянно или периодически.
Параллельный диод должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать полный ток короткого замыкания от источника до срабатывания предохранителя. Обычно это означает очень большой и дорогой диод. Можно использовать и меньший, но в «жертвенном» режиме.Это означает, что он, скорее всего, выйдет из строя (отказ диода всегда связан с коротким замыканием), но он должен быть достаточно надежным, чтобы гарантировать, что он не станет разомкнутой цепью во время периода сбоя из-за соединения или плавкого предохранителя проводов.
Также можно использовать релеA, и его преимущество заключается в практически нулевом падении напряжения на контактах. Однако катушки реле потребляют значительный ток, который может легко превысить ток, потребляемый защищаемой схемой. Если источником питания является большая батарея с возможностью подзарядки по требованию, это не проблема, за исключением небольших затрат на эксплуатацию реле.Однако во многих случаях это не жизнеспособный вариант.
Альтернативой является использование полевого МОП-транзистора. Во многих случаях дело только в MOSFET, без каких-либо других деталей. Это работает, если напряжение питания ниже максимального напряжения затвор-исток, но требуются дополнительные детали с напряжением более 12 В или около того. Преимущество полевого МОП-транзистора заключается в том, что падение напряжения исчезающе мало, если выбрано правильное устройство.
Часто можно использовать BJT (биполярный транзистор) также для защиты от обратной полярности, но они не работают так же хорошо, как полевые МОП-транзисторы и имеют несколько присущих им недостатков, которые делают их гораздо менее подходящими.Для начала на базу должен подаваться ток, чтобы транзистор включился, а это пустая трата энергии. BJT не может включаться так же сильно, как MOSFET, поэтому падение напряжения на транзисторе больше. Хотя он обычно превосходит диод (даже Шоттки), реального преимущества нет, потому что MOSFET — гораздо лучший вариант.
На следующих чертежах есть раздел, помеченный просто как «Электроника». На нем изображены электролитический конденсатор и операционный усилитель, но это может быть что угодно: от простой аудиосхемы до логических вентилей и т. Д.) или микропроцессор. Ток потребления может быть любым, от нескольких миллиампер до многих ампер, и вам нужно выбрать схему, которая лучше всего подходит для вашего приложения. Это не руководство по дизайну , а скорее собрание идей, которые можно расширять и адаптировать по мере необходимости.
Диодная защита
Диод серии А — самый простой и дешевый вид защиты. В схемах низкого напряжения диод Шоттки означает, что падение напряжения снижается с типичных 0,7 В до примерно 200 мВ или около того.Однако это очень сильно зависит от тока, и при максимальном номинальном токе падение напряжения может превышать 1 В для стандартного кремниевого диода или около 500 мВ для типов Шоттки. Требуется только диод — никаких других деталей не требуется, так что он, безусловно, самый простой и дешевый.
Рисунок 1 — Диодная защита, последовательная (слева), параллельная (справа)
Хотя последовательный диод очень легко реализовать, как отмечалось выше, минимальная потеря напряжения составляет 650 мВ или около того при низком токе, возрастающая с увеличением тока нагрузки.С диодом на 1 А потеря напряжения будет близка к 900 мВ при 1 А, что почти соответствует снижению напряжения питания. Если схема питается от батарей, это представляет собой серьезную потерю емкости, потому что около 900 мВт доступной мощности тратится впустую без уважительной причины. Если у вас достаточно запасной мощности или при высоком напряжении (25 В и более) потери на диоде незначительны.
Диод Шоттки лучше, но они обычно дороже и недоступны для высоких напряжений. Для диода Шоттки на 1 А вы можете ожидать потери около 400 мВ при 1 А.Диоды Шоттки имеют прямое напряжение от 150 мВ до 450 мВ, в зависимости от производственного процесса, номинального тока и фактического тока. Максимальное обратное напряжение составляет около 50 В, но обратная утечка выше, чем у стандартных кремниевых диодов. Это может вызвать проблемы с чувствительными устройствами, но обычно это не так. В скобках указано (более или менее) типичное напряжение на диоде Шоттки. Последовательному диоду может помочь параллельный диод на стороне оборудования, если утечка диода может вызвать проблемы.Это редко требуется или используется на практике.
С параллельным диодом (иногда называемым защитой «ломом») он должен быть рассчитан на более высокий ток, чем может обеспечить источник. Если источником напряжения являются батареи (любая химия), они могут выдавать чрезвычайно высокий ток, поэтому необходимы некоторые средства для отключения цепи — желательно до того, как диод перегреется и выйдет из строя. Хотя в 99% случаев диоды выходят из строя, это не то, на что стоит полагаться для защиты дорогостоящей электроники.Некоторые блоки питания могут возражать против короткого замыкания на выходе, могут ограничивать ток или выходить из строя.
ПредохранительА — это самый простой и дешевый способ отключения питания, если он подключен в обратном направлении, и этот предохранитель должен быть рассчитан на максимальный ток, ожидаемый схемой. В этой схеме нет потери напряжения на диоде, но — это , небольшая потеря напряжения на предохранителе. Это падение напряжения обычно незначительно. Естественно, если питание будет подключено в обратном порядке, предохранитель (должен) перегореть, а диод может выжить, а может и не выжить.Это означает, что система должна быть проверена и при необходимости отремонтирована, если в любое время будет отключено питание, включая замену предохранителя и / или диода. Вы можете использовать термисторный переключатель PolySwitch с положительным температурным коэффициентом (PTC) — это зависит от многих факторов, которые необходимо изучить в первую очередь.
Релейная защита
Хотя поначалу это может показаться глупой идеей, реле — отличный способ обеспечить защиту от обратной полярности. Это при условии, что источник напряжения может питать реле без снижения его емкости.В оборудовании с батарейным питанием это обычно не вариант, но он может быть полезен для оборудования в легковых или грузовых автомобилях, где аккумулятор имеет большую емкость и постоянно заряжается при работающем двигателе. Реле не следует использовать для какого-либо оборудования, которое постоянно подключено, поскольку оно со временем разрядит аккумулятор.
Как вы можете видеть ниже, катушка реле может получать ток только при правильной полярности. При положительном (положительном) входе D1 смещен в прямом направлении, а на катушку поступает около 11.3 В, чего более чем достаточно для втягивания. Когда N.O. (нормально разомкнутые) контакты замыкаются, на электронику подается питание. При обратной полярности ток в катушке не течет, и электроника полностью изолирована от источника питания, поскольку реле не может активироваться.
Рисунок 2 — Релейная защита
Преимущество реле в том, что оно может выдерживать чрезвычайно высокий ток без падения напряжения на контактах. Реле надежны и могут прослужить много-много лет без какого-либо вмешательства.Им не нужен радиатор (независимо от потребляемого тока), и они доступны в бесчисленных конфигурациях и практически для любых известных требований. Автомобильные реле также уже прошли все необходимые обязательные испытания, поэтому они могут снизить стоимость испытаний на соответствие, если это необходимо.
Собственная прочность реле является огромным преимуществом в автомобильных приложениях, где события «сброса нагрузки» являются обычным явлением. Это происходит, когда большая нагрузка отключается от электрической системы, и генератор не может выполнить исправление достаточно быстро, чтобы предотвратить перенапряжение.Существуют и другие причины, и все автомобильное оборудование должно быть спроектировано таким образом, чтобы без сбоев выдерживать значительные перенапряжения. Реле легко справятся с этим.
Реледоступны с множеством различных напряжений катушки (например, 5, 12, 24, 36, 48 В), и есть модели для любых мыслимых требований по току контакта. Если входное напряжение слишком велико для катушки, можно использовать резистор для снижения напряжения до безопасного значения. Также может быть включена схема «эффективности» (последовательный резистор с параллельным электролитическим конденсатором), которая подает на реле более высокое, чем обычно, напряжение, чтобы втянуть его, а затем снижает ток при зарядке крышки до значения, немного превышающего номинальное. гарантированный ток удержания (определяется резистором).Удерживающий ток может составлять всего 1/3 номинального тока катушки, а иногда и меньше.
Защита MOSFET У полевых МОП-транзисторов
есть очень желанная особенность. Все они имеют обратный диод, который определяет полярность напряжения, но когда полевой МОП-транзистор включен, он одинаково проводит в любом направлении. Таким образом, когда диод смещен в прямом направлении и полевой МОП-транзистор включен, напряжение на полевом МОП-транзисторе определяется R DS на (сопротивление сток-исток «включено») и током, а не — прямым напряжением диод.Это полезное свойство сделало полевые МОП-транзисторы предпочтительным устройством для схем защиты от обратной полярности.
Однако вы должны учитывать тот факт, что полевым МОП-транзисторам требуется некоторое напряжение между затвором и истоком для проведения, а в цепи с очень низким напряжением (менее 5 В) может не хватить напряжения для включения полевого МОП-транзистора. МОП-транзисторы логического уровня могут включаться при более низком напряжении, чем стандартные типы, но они также более ограничены с точки зрения R DS на , и доступно меньше устройств, особенно типов с P-каналом.
На чертеже показаны резистор и стабилитрон. Они обеспечивают защиту затвора для затвора полевого МОП-транзистора, если существует вероятность или того, что максимальное напряжение затвор-исток может быть превышено. Их можно опустить, но, как правило, это неразумно. Если кратковременный выброс превысит напряжение пробоя затвора (обычно около ± 20 В), полевой МОП-транзистор будет поврежден и почти наверняка будет проводить в обоих направлениях. Это полностью отменяет схему защиты. !
Для оборудования, которое питается от батарей, маловероятно, что произойдет «разрушительное событие», но затвор полевого МОП-транзистора может быть поврежден при некоторых обстоятельствах.Это кажется маловероятным, но высокое обратное напряжение (например, статическое) может вызвать поломку, если защита не используется. Некоторые полевые МОП-транзисторы имеют встроенный стабилитрон затвора, поэтому резистор необходим для предотвращения разрушающего тока с напряжениями, превышающими напряжение стабилитрона.
Рисунок 3 — Защита MOSFET — N-канал (слева), P-канал (справа)
Вы можете использовать устройства с N-каналом или P-каналом, в зависимости от полярности цепи и от того, можете ли вы прервать соединение земли / заземления, не вызывая неправильного поведения цепи.В автомобильной среде шасси является отрицательным источником питания, и его трудно или невозможно прервать. Это означает, что схема защиты должна быть на положительной шине питания, что немного менее удобно, поскольку обычно требует P-Channel MOSFET. Обычно они имеют меньшую мощность и ток, чем их аналоги с N-каналом. Вы все еще можете использовать устройство с N-каналом, но это более утомительно и требует дополнительных схем (показано ниже).
Если вы используете полевой МОП-транзистор с каналом P, прерывание заземления (отрицательного) соединения не происходит.Это особенно полезно для автомобильной электроники. Однако есть некоторые ограничения, о которых вы должны знать. Наиболее важным (и наиболее вероятным источником проблем) является требуемое напряжение затвор-исток. Это не проблема для автомобильных приложений, потому что доступно 12 В, но это проблема для более низких напряжений.
Конечно, доступны полевые МОП-транзисторы с P-каналом(5 В), но, как уже отмечалось, они очень ограничены по сравнению с типами с N-каналом. Они также обычно более дороги для эквивалентных номинальных значений тока, и многие из них доступны только в корпусах для поверхностного монтажа (SMD).Это ограничивает их полезность в цепях с низким напряжением и высоким током, где невозможно или нецелесообразно отключать отрицательную шину (что позволяет использовать устройства с N-каналом).
Если в противном случае напряжение слишком низкое для включения полевого МОП-транзистора, существует возможность использования схемы подкачки заряда для смещения устройства с N-каналом. Это добавляет сложности и стоимости, но является жизнеспособным вариантом, когда другие методы по какой-либо причине не подходят. Зарядный насос используется для генерации напряжения, превышающего входное напряжение (обычно примерно на 10–12 В или около того), и это напряжение включает полевой МОП-транзистор.Общая идея показана ниже, но подробности о зарядовом насосе не приводятся — это «концептуальная» схема, а не полное решение. Показанные защитные диоды могут понадобиться, а могут и не потребоваться, в зависимости от схемы.
Рисунок 4 — N-канальный МОП-транзистор с нагнетательным насосом
Существует множество различных способов создания зарядного насоса, и схема выходит за рамки данной статьи. Однако он должен быть устроен так, чтобы сама зарядовая накачка не могла быть подвержена обратной полярности.При подаче питания правильной полярности собственный диод в Q1 проводит и подает питание на накачку заряда и остальную цепь. В течение нескольких миллисекунд зарядный насос генерирует напряжение, достаточное для включения Q1, и полевой МОП-транзистор включается и обходит свой собственный диод. Потеря напряжения определяется исключительно сопротивлением открытого МОП-транзистора и током, потребляемым схемой. Инкапсулированный преобразователь постоянного тока в постоянный (с плавающим выходом) может заменить зарядный насос, если это необходимо.
Транзистор биполярный
Использование BJT подходит для слаботочных нагрузок, но там, где напряжение может быть слишком низким для полевого МОП-транзистора из-за недостаточного напряжения затвора для его правильного включения. В примерах, показанных ниже, падение на транзисторе составляет примерно 125–150 мВ при токе нагрузки 40 мА. Падение напряжения намного меньше при меньших токах. R1 должен быть выбран так, чтобы обеспечить достаточный базовый ток для насыщения транзистора. Обычно это означает, что вам необходимо обеспечить от трех до пяти раз больше базового тока, чем вы рассчитали бы по бета-версии транзистора.
Например, транзистору с коэффициентом усиления (Beta или h FE ) 100 требуется 400 мкА для тока нагрузки 40 мА, но вы должны подавать не менее 5 мА, иначе падение напряжения на транзисторе будет чрезмерным. На чертеже предполагается, что транзистор имеет усиление не менее 65 (из таблицы), а резистор 2,2 кОм обеспечивает базовый ток около 2 мА — это удерживает потери ниже 50 мВ при 40 мА. Невозможно ожидать гораздо лучшего, чем это, если бы базовый ток не стал чрезмерным.В показанных схемах транзистор рассеивает менее 10 мВт. Вы можете использовать малый сигнальный транзистор (например, BC549 или BC559) для слаботочных нагрузок.
Рисунок 5 — Транзистор PNP (слева), NPN (справа)
Существует внутреннее ограничение с использованием BJT, и это напряжение обратного пробоя эмиттер-база. В большинстве случаев напряжение пробоя составляет около 5 В, хотя для некоторых примеров оно может быть больше. Это означает, что входное напряжение больше 5 В, вероятно, неразумно, потому что переход эмиттер-база будет иметь обратное смещение.Это вызывает ухудшение характеристик транзистора и может передать или обратное напряжение на электронику. Полный пробой может передать полное обратное напряжение на электронику, что приведет к выходу из строя. Похоже, что эта проблема не была обнаружена в большинстве схем, которые я видел.
NPN-транзистор предположительно лучше, потому что они обычно имеют более высокое усиление и, следовательно, более низкие потери из-за более высокого сопротивления, используемого для питания базы. На практике разница будет в лучшем случае незначительной.Как и N-канальный MOSFET, NPN-транзисторы должны использоваться в отрицательном выводе и требуют, чтобы отрицательный вход и шасси могли быть изолированы. Возникает та же проблема обратного пробоя перехода эмиттер-база.
Заключение
Как всегда в электронике, каждая из этих схем имеет свои преимущества и недостатки. Вам необходимо выбрать вариант, наиболее подходящий для вашего приложения, исходя из требуемого тока, доступного напряжения и допустимого падения напряжения.В коммерческих продуктах стоимость может быть решающим фактором, часто за счет повышения производительности.
В некоторых случаях продукту может потребоваться выжить при воздействии импульса высокой энергии в рамках процесса испытаний и / или сертификации. Этого может быть трудно достичь с помощью некоторых из обязательных испытаний импульсами высокой энергии, используемых различными агентствами по всему миру, и это также то, что всегда необходимо учитывать в автомобильных приложениях, где всплески « сброса нагрузки » могут вызвать всплески высокого напряжения во всем транспортном средстве. электрическая система.Следовательно, информация здесь будет не более чем отправной точкой для некоторых приложений. Тщательное тестирование необходимо для любого продукта, предназначенного для агрессивной среды.
Вы также должны учитывать вероятность (или нет) применения обратного напряжения. Во многих случаях это может произойти только тогда, когда продукт собран, и если это будет сделано таким образом, чтобы почти полностью исключить ошибки, обратной полярности никогда не произойдет. Большинство продуктов не имеют внутренней защиты от полярности, если они питаются от сети.Это связано с тем, что после сборки оборудования нет никакой возможности изменить полярность, кроме как кто-то неопытный, пытающийся его обслужить. Немногие продукты (если таковые имеются) учитывают ошибки, допущенные во время обслуживания.
Если ваша схема может справиться с падением напряжения на диоде и потребляет малый ток, то, вероятно, достаточно простого блокирующего диода (стандартного или Шоттки). Не думайте, что, поскольку схема MOSFET имеет лучшую производительность, она автоматически становится лучшим выбором.Эта производительность имеет повышенную стоимость и имеет свои особые ограничения. Хорошее проектирование должно минимизировать затраты и сложность и обеспечивать подход, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям к дизайну.
Наконец, никогда не стоит недооценивать использование реле. Они являются одними из старейших известных «электронных» компонентов (на самом деле они электромеханические, но это не относится к делу). Их прочность и универсальность не имеют себе равных среди других компонентов, а тот факт, что они до сих пор используются в их сотнях миллионы — свидетельство этого факта.Обратной стороной является их катушечный ток, но он часто имеет второстепенное значение.
Каталожные номера
- Является ли самое низкое прямое падение напряжения реальных диодов Шоттки всегда лучшим выбором — IXYS
- Схемы защиты от обратного тока / батареи — Texas Instruments
- Автомобильные МОП-транзисторы:
Защита от обратного тока батареи — Infineon
- Защита цепей обратного тока — Примечание по применению — Maxim
Основной индекс Прил.Указатель примечаний
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и © 2017. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с Международные законы об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки.Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта. |
Страница создана и авторские права © Род Эллиотт, 9 января 2017 г.
Как проверить полярность диода? — Реабилитацияrobotics.net
Как проверить полярность диода?
Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода.Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода.
Как определить положительную сторону диода?
Стрелка указывает на вертикальную полосу, из которой выходит линия. Стрелка указывает на положительную сторону диода, а вертикальная полоса указывает на отрицательную сторону. Вы можете думать об этом как о положительной стороне, перетекающей в отрицательную, со стрелкой, указывающей направление потока.
Какая полярность диода?
Диоды пропускают ток только в одном направлении, и они всегда поляризованы.У диода два вывода. Положительная сторона называется анодом, а отрицательная — катодом.
Как определить, смещен ли диод в прямом или обратном направлении?
Когда на диод подается напряжение таким образом, что диод пропускает ток, диод считается смещенным в прямом направлении. Когда напряжение подается на диод таким образом, что диод запрещает ток, диод считается смещенным в обратном направлении.
Что произойдет, если перевернуть диод?
Обратное смещение обычно относится к тому, как диод используется в цепи.Если диод смещен в обратном направлении, напряжение на катоде выше, чем на аноде. Следовательно, ток не будет течь, пока электрическое поле не станет настолько сильным, что диод не сломается.
Как найти обратное смещение диода?
При обратном смещении на стороне n поддерживается более высокое напряжение, чем на стороне p. Если приложенное напряжение равно V, то полная разность потенциалов на диоде становится Vreverse bias = v0 + V (где v0 — потенциал барьера).
Как определить, включен диод или нет?
Если напряжение на диоде отрицательное, ток не может течь *, и идеальный диод выглядит как разомкнутая цепь.В такой ситуации говорят, что диод выключен или смещен в обратном направлении. Пока напряжение на диоде не отрицательное, он «включается» и проводит ток.
Как найти ток в диодной цепи?
Расчет тока через диод
- Уравнение диода дает выражение для тока через диод как функцию напряжения.
- Где,
- I = чистый ток, протекающий через диод.
- I0 = обратный ток насыщения.
- В = приложенное напряжение на выводах диода.
- q = абсолютное значение заряда электрона.
Какое обратное напряжение у диода?
Обратное напряжение — это падение напряжения на диоде, если напряжение на катоде более положительное, чем напряжение на аноде (если вы подключите + к катоду). Обычно это намного выше прямого напряжения. Как и в случае прямого напряжения, ток будет течь, если подключенное напряжение превышает это значение.
Что произойдет, если диод подключить с обратной полярностью?
Обычно диод проводит в одном направлении и не проводит в другом направлении приложенного напряжения (полярность). Если вы измените направление диода в обратном направлении, он будет проводить, когда вы этого не хотите, и не будет проводить, когда вы этого захотите.
Увеличивают ли диоды напряжение?
Как мы знаем из кривой i-v, ток через диод и напряжение на диоде взаимозависимы.Однако, когда напряжение приближается к номинальному прямому напряжению, большое увеличение тока по-прежнему должно означать лишь очень небольшое увеличение напряжения.
Вызывают ли диоды падение напряжения?
В небольшом кремниевом диоде, работающем при номинальном токе, падение напряжения составляет от 0,6 до 0,7 вольт. При более высоких токах прямое падение напряжения на диоде увеличивается. Падение от 1 В до 1,5 В при полном номинальном токе типично для силовых диодов.
Диод снижает напряжение?
Диоды позволяют электричеству течь только в одном направлении, но диод будет проводить электричество только тогда, когда напряжение питания достигнет своего порогового значения.Порог для обычных кремниевых диодов составляет 0,6 вольт. Видно, что после каждого диода напряжение падает на 0,6 В. Таким образом, диоды могут использоваться для снижения напряжения в цепи.
Почему диод 0,7 В?
Когда напряжение на диоде становится выше 0. 5 В диод начинает «включаться» и через него начинает течь более высокий ток. Другими словами, уменьшается абсолютное сопротивление. При значении около 0,7 В абсолютное сопротивление диода низкое.
Что внутри диода?
Диод — это специализированный электронный компонент с двумя электродами, которые называются анодом и катодом.Большинство диодов изготовлено из полупроводниковых материалов, таких как кремний, германий или селен. Некоторые диоды состоят из металлических электродов в камере, откачанной или заполненной чистым элементарным газом при низком давлении.
Для чего нужен диод?
Диод — это полупроводниковый прибор, который, по сути, действует как односторонний переключатель тока. Это позволяет току легко течь в одном направлении, но сильно ограничивает протекание тока в противоположном направлении.
Что означает светодиод?
Проще говоря, светоизлучающий диод (LED) — это полупроводниковое устройство, которое излучает свет, когда через него проходит электрический ток.Свет образуется, когда частицы, переносящие ток (известные как электроны и дырки), объединяются в полупроводниковом материале.
Светодиод сильно легирован?
Структура светодиода имеет высокий уровень легирования, поэтому он может работать по принципу взаимного преобразования света и электричества. Однако он смещен вперед, поэтому при подключении может самопроизвольно излучать свет. Сильнолегированный p-n переход с прямым смещением.
Как сделать светодиод?
Изготовление полупроводниковых пластин Конкретный состав материала — GaAs, GaP или что-то среднее — определяется цветом производимого светодиода.Кристаллический полупроводник выращивают в высокотемпературной камере высокого давления. Галлий, мышьяк и / или фосфор очищаются и смешиваются в камере.
Какое смещение используется в светодиодах?
Светодиод LED — это двухпроводный полупроводниковый источник света. Это диод с p-n переходом, который работает в прямом смещении и излучает свет при активации.
Стабилитрон смещен вперед?
Стабилитрон работает так же, как обычный диод в режиме прямого смещения, и имеет напряжение включения от 0.3 и 0,7 В.
Какое смещение используется в светодиодах?
Светодиод — это светоизлучающий диод. Светодиод излучает свет при прямом смещении и не излучает свет при обратном смещении. Интенсивность света пропорциональна квадрату тока, протекающего через устройство.
Имеется ли обратное смещение фотодиода?
Фотодиод имеет обратное смещение для работы в фотопроводящем режиме. Поскольку фотодиод имеет обратное смещение, ширина обедненного слоя увеличивается.Это уменьшает емкость перехода и, следовательно, время отклика. Фактически, обратное смещение вызывает более быстрое время отклика фотодиода.
Какой фотодиод используется в обратном смещении?
Многие диоды, специально предназначенные для использования в качестве фотодиодов, используют PIN-переход, а не p – n-переход, для увеличения скорости отклика. Фотодиод предназначен для работы с обратным смещением… Фотодиод.
Тип | Пассивный |
Принцип работы | Преобразует свет в ток |
Конфигурация контактов | анод и катод |
Электронный символ |
---|
Почему фототранзистор имеет обратное смещение?
Фотодиоды имеют обратное смещение для сжатия области пространственного заряда и уменьшения емкости перехода.Это позволяет увеличить пропускную способность. Нет прямой аналогии с фототранзистором. Обычно фототранзисторы работают медленнее по сравнению с фотодиодами из-за большого времени рекомбинации неосновных носителей.
Почему мы используем обратное смещение?
Обратное смещение усиливает потенциальный барьер и препятствует потоку носителей заряда. Напротив, прямое смещение ослабляет потенциальный барьер, позволяя току легче проходить через переход. Прямое смещение снижает сопротивление диода, а обратное смещение увеличивает сопротивление диода.
Почему стабилитрон имеет обратное смещение?
Он действует как нормальный диод при прямом смещении. Когда стабилитрон смещен в обратном направлении, потенциал перехода увеличивается. Поскольку напряжение пробоя высокое, это обеспечит способность выдерживать высокое напряжение. По мере увеличения обратного напряжения обратный ток резко увеличивается при определенном обратном напряжении.
Что происходит при обратном смещении стабилитрона?
При параллельном подключении к источнику переменного напряжения с обратным смещением стабилитрон становится проводящим, когда напряжение достигает обратного напряжения пробоя диода.