Диоды и их разновидности
Мы очень часто применяем в своих схемах диоды, а знаете ли вы как он работает и что из себя представляет? Сегодня в «семейство» диодов входит не один десяток полупроводниковых приборов, носящих название «диод». Диод представляет собой небольшую емкость с откачанным воздухом, внутри которой на небольшом расстоянии друг от друга находится анод и второй электрод — катод, один из которых обладает электропроводностью типа р, а другой — n.
Чтобы представить как работает диод, возьмем для примера ситуацию с накачиванием колеса при помощи насоса. Вот мы работаем насосом, воздух закачивается в камеру через ниппель, а обратно этот воздух выйти через ниппель не может. По сути воздух, это тот же электрон в диоде, вошел электрончик, а обратно выйти уже нельзя. Если вдруг ниппель выйдет из строя то колесо сдуется, будет пробой диода. А если представить что ниппель у нас исправный, и если мы будем нажимая на пипку ниппеля выпускать воздух из камеры, причем нажимая как нам хочется и с какой длительностью – это будет управляемый пробой.
Из этого можно сделать вывод что диод пропускает ток только в одном направлении (в обратном направлении тоже пропускает, но совсем маленький)
Внутреннее сопротивление диода (открытого) — величина непостоянная, она зависит от прямого напряжения приложенного к диоду. Чем больше это напряжение, тем больше прямой ток через диод, тем меньше его пропускное сопротивление. Судить о сопротивлении диода можно по падению напряжения на нем и току через него. Так, например, если через диод идет прямой ток Iпр. = 100 мА (0,1 А) и при этом на нем падает напряжение 1В, то (по закону Ома) прямое сопротивление диода будет: R = 1 / 0,1 = 10 Ом.
Отмечу сразу, что вдаваться в подробности и сильно углубляться, строить графики, писать формулы мы не будем – рассмотрим все поверхностно. В данной статье рассмотрим разновидности диодов, а именно светодиоды, стабилитроны, варикапы, диоды Шоттки и др.
ДиодыОбозначаются на схемах вот так:
Треугольная часть является АНОД’ом, а черточка это КАТОД.
Анод это плюс, катод – минус. Диоды например, используют в блоках питания для выпрямления переменного тока, при помощи диодного моста можно превратить переменной ток в постоянный, применяются для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п.
Диодный мост представляет собой 4 диода, которые подключаются последовательно, причем два диода из этих четырех включены встречно, посмотрите на рисунки ниже.
Именно так и обозначается диодный мост, правда в некоторых схемах обозначают сокращенным вариантом:
Вывода ~ подключаются к трансформатору, на схеме это будет выглядеть вот так:
Диодный мост предназначен для преобразования, чаще говорят для выпрямления переменного тока в постоянный. Такое выпрямление называется двухполупериодным. Принцип работы диодного моста заключается в пропускании положительной полуволны переменного напряжения положительными диодами и обрезании отрицательной полуволны отрицательными диодами.
Поэтому на выходе выпрямителя образуется немного пульсирующее положительное напряжение с постоянной величиной.
Для того, чтобы этих пульсаций не было, ставят электролитические конденсаторы. после добавления конденсатора напряжение немного увеличивается, но отвлекаться не будем, про конденсаторы можете почитать здесь.
Диодные мосты применяют для питания радиоаппаратуры, применяются в блоках питания и зарядных устройствах. Как уже говорил, диодный мост можно составить из четырех одинаковых диодов, но продаются и готовые диодные мосты, выглядят они вот так:
Диод ШотткиДиоды Шоттки имеют очень малое падение напряжения и обладают повышенным быстродействием по сравнению с обычными диодами.
Ставить вместо диода Шоттки обычный диод не рекомендуется, обычный диод может быстро выйти из строя. Обозначается на схемах такой диод так:
СтабилитронСтабилитрон препятствует превышению напряжения выше определённого порога на конкретном участке схемы.
Может выполнять как защитные так и ограничительные функции, работают они только в цепях постоянного тока. При подключении следует соблюдать полярность. Однотипные стабилитроны можно соединять последовательно для повышения стабилизируемого напряжения или образования делителя напряжений.
Стабилитроны на схемах обозначаются следующим образом:
Основным параметром стабилитронов является напряжение стабилизации, стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации, например 3в, 5в, 8.2в, 12в, 18в и т.п.
ВарикапВарикап (по другому емкостной диод) меняет своё сопротивление в зависимости от поданного на него напряжения. Применяется как управляемый конденсатор переменной емкости, например, для настройки высокочастотных колебательных контуров.
ТиристорТиристор имеет два устойчивых состояния: 1) закрытое, то есть состояние низкой проводимости, 2) открытое, то есть состояние высокой проводимости. Другими словами он способен под действием сигнала переходить из закрытого состояния в открытое.
Тиристор имеет три вывода, кроме Анода и Катода еще и управляющий электрод — используется для перевода тиристора во включенное состояние. Современные импортные тиристоры выпускаются и в корпусах ТО-220 и ТО-92.
Тиристоры часто используются в схемах для регулировки мощностей, для плавного пуска двигателей или включения лампочек. Тиристоры позволяют управлять большими токами. У некоторых типов тиристоров максимальный прямой ток достигает 5000 А и более, а значение напряжений в закрытом состоянии до 5 кВ. Мощные силовые тиристоры вида Т143(500-16) применяются в шкафах управления эл.двигателями, частотниках.
СимисторСимистор используется в системах, питающихся переменным напряжением, его можно представить как два тиристора, которые включены встречно-параллельно. Симистор пропускает ток в обоих направлениях.
СветодиодСветодиод излучает свет при пропускании через него электрического тока.
Светодиоды применяются в устройствах индикации приборов, в электронных компонентах (оптронах), сотовых телефонах для подсветки дисплея и клавиатуры, мощные светодиоды используют как источник света в фонарях и т.д. Светодиоды бывают разного цвета свечения, RGB и т.д.
Обозначение на схемах:
Подробнее про светодиоды можно почитать здесь.
Инфракрасный диодИнфракрасные светодиоды (сокращенно ИК диоды) излучают свет в инфракрасном диапазоне . Области применения инфракрасных светодиодов это оптические контрольно-измерительные приборы, устройства дистанционного управления, оптронные коммутационные устройства, беспроводные линии связи. Ик диоды обозначаются так же как и светодиоды.
Инфракрасные диоды излучают свет вне видимого диапазона, свечение ИК диода можно увидеть и посмотреть например через камеру сотового телефона, данные диоды так же применяют в камерах видеонаблюдения, особенно на уличных камерах чтобы в темное время суток была видна картинка.
Фотодиод преобразует свет попавший на его фоточувствительную область, в электрический ток, находит применение в преобразовании света в электрический сигнал.
Фото диоды (а так же фоторезисторы, фототранзисторы) можно сравнить с солнечными батареями. Обозначаются на схемах так:
Маркировка диода
Маркировка диода
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 ©emirsaba.org 2023 | Басты бет Lessons Curriculum vitae Documents |
Тип урока
Жумагалиева
com, онлайн-сервис приложение Qzizizz
Распространенные типы диодов, которые необходимо иметь при себе
спросил
Изменено 7 лет, 8 месяцев назад
Просмотрено 45 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я работаю над тем, чтобы снабдить мою домашнюю мастерскую часто используемыми деталями, чтобы я мог тратить больше времени на ремонт и меньше времени на просмотр своего почтового ящика.
Каковы различия между различными типами диодов? Я видел, как для описания диодов используются термины Шоттки, Ценнер, Сигнал и Выпрямитель, но я не знаю, в чем разница и когда вы будете использовать конкретный диод.
Какие наиболее часто используемые диоды вы бы оставили при себе, чтобы иметь возможность создавать наиболее распространенные схемы? И как узнать, что является подходящей заменой, когда в схеме требуется определенный диод?
- диоды
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
1N4148 и 1N400x(*). Определенно.
1N4148 — стандартный сигнальный диод, 1N4001 — выпрямитель, рассчитанный на 1 А и 50 В. Если вам нужны более высокие напряжения, вы можете выбрать от 1N4002 до 1N4007 для 100 В и 1000 В соответственно. См. также этот ответ.
Зенерс .
Вам не нужны зенеры. 🙂 Ну, можно оставить несколько, но какое(ие) напряжение(я)? Чаще всего вы будете использовать трехногий регулятор, например, LE33. Регулируют намного лучше, чем стабилитроны. Разве что! (и это должно понравиться Расселу) Всегда есть TL431, который является регулируемым стабилитроном, и поскольку он имеет регулируемое напряжение, вам нужен только один тип. Стоит чуть дороже стабилитрона, но имеет гораздо лучшие характеристики.
(*) Сначала я упомянул здесь 1N4001, но, если подумать, 1N4007 может быть лучшим выбором: вы можете использовать его практически для любого приложения, включая выпрямление 230 В переменного тока, как говорит Олин. Не то, что мне нужно каждый день, но 1N4007 в любом случае стоит ровно столько же, сколько 1N4001 в Digikey (6,49).¢ штука @ 100 с), а 1N4007 также имеет меньшую емкость перехода.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Каковы различия между различными видами диодов?
Диоды Шоттки
Как говорит Олин в своем ответе, они имеют более низкое прямое падение напряжения и, как правило, более быстрые характеристики обратного восстановления. Они часто используются в импульсных источниках питания для минимизации потерь.Стабилитроны — это диоды с кремниевым переходом, разработанные для хорошо контролируемых характеристик обратного пробоя. При обратном смещении с низким напряжением они будут проводить только незначительные токи, как обычные диоды. Но при обратном смещении за пределами их обратного напряжения пробоя они будут сильно проводить. Обычные диоды также имеют обратное поведение при пробое, но стабилитрон предназначен для пробивания при хорошо контролируемом напряжении. Напряжение пробоя может варьироваться от 1 или 2 В до 50 В и более. Они часто используются в качестве шунтирующих регуляторов напряжения или в схемах защиты входов.
Выпрямитель и слабосигнальные диоды представляют собой обычные кремниевые диоды, но оптимизированные или специально предназначенные для двух различных применений.
Выпрямители используются для блокировки тока в одном направлении, например, в мостовой схеме для преобразования переменного тока в постоянный. Диоды с малым сигналом делают то же самое, но для меньших токов и часто на более высоких частотах. Эти диоды оптимизированы для низкой емкости и резкого включения, а не для пропускной способности по току.
Вы также можете добавить варакторы (используемые из-за их переменной емкости при обратном смещении), p-i-n диоды (часто используемые в качестве радиочастотных и оптических детекторов), светодиоды и лазерные диоды в список типов диодов, о которых следует знать.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Я согласен со Стивеном по поводу 1N4148. Это очень распространенный быстродействующий сигнальный диод.
Однако я бы взял 1N4004 вместо 1N4001. Оба они представляют собой обычные силовые кремниевые выпрямители на 1 А, но 1N4004 имеет более высокое номинальное напряжение.
Использование 1N4001 в приложениях с достаточно низким напряжением дает очень мало преимуществ вместо 1N4004, но 1N4004 допускает применение в силовых сетях, которых нет в 1N4001.
Я знаю по крайней мере один случай, когда производитель фактически изготовил один и тот же тип диода для класса различных продуктов, рассчитанных на разные напряжения. Они отправляли их без маркировки дистрибьюторам, которые затем маркировали их соответствующим образом в соответствии с номинальным напряжением, за которое заплатил покупатель. Все диоды были на самом деле идентичными, но более низкое номинальное напряжение продавалось за меньшие деньги. Я не удивлюсь, обнаружив, что многие 1N4001 и 1N4004 от одного производителя на самом деле являются одним и тем же диодом с разной маркировкой.
Вдобавок к этим двум я бы еще купил диоды Шоттки на 40 В, 1 А. Диоды Шоттки имеют два основных преимущества перед кремниевыми диодами в низковольтных устройствах. Во-первых, у них примерно половина падения вперед.
Во-вторых, они имеют мгновенное обратное время восстановления для большинства целей, чего, конечно же, нет у полностью кремниевых выпрямительных диодов. Это может быть очень важно при переключении приложений. У меня нет конкретных номеров моделей, поэтому просмотрите Mouser и посмотрите, что доступно. Пакет SMA удобен для диапазона тока 1 А.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Хотелось бы два диода для собственной домашней любительской или профессиональной лаборатории.
Диод 1N4148 настоятельно рекомендуется для высокоскоростной связи. Он имеет время переключения 4 нс, что очень и очень быстро, он идеально подходит для целей связи, а также для преобразования переменного тока в постоянный при низком напряжении и токе. Его максимальный номинальный ток низок по сравнению с серией 1N404x.
Маленький универсальный Диод 1N4007 настоятельно рекомендуется для лабораторного общего назначения, однако вы можете использовать диоды от 1N4001 до 1N4007, все эти диоды имеют номинальный ток до 1A , единственная разница между ними заключается в максимальном номинальном напряжении, I лично рекомендую диод 1N4007 , который является лучшим среди диодов 1N400x из-за его максимального уровня напряжения, который составляет 1000 вольт . все диоды от 1N4001 до 1N4007 имеют почти одинаковую цену.
1N4001: 50V
1N4002: 100V
1N4003: 200V
1N4004: 400V
1N4005: 600V
1N4006: 800V
1N4007: 1000V
9002 9002 9002 9002 9002 9001. USB-коммуникационные проекты.
Стабилитрон 5,1 В рекомендуется для общего применения. Это может быть полезно для получения источника питания 5,1 В, а также для источника опорного напряжения.
Его можно использовать в коммуникационном проекте, где выводы микроконтроллера напрямую подключены к внешним платам для поддержания уровней напряжения линии связи между минимальным и максимальным уровнями напряжения. микроконтроллеры (для этого подключите катод стабилитрона к выводу микроконтроллера, а вывод анода к общему заземлению платы микроконтроллера)
\$\конечная группа\$
2
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Факты о диодах | Наука с Kids.com
Опубликовано Admin / в научных фактах
Типовой диод
Факты о диодахУзнайте факты о диодах, одних из самых полезных электронных компонентов, используемых в цепях. Диоды имеют множество применений в цепях от преобразования переменного тока в постоянный до помощи в преобразовании солнечного света в электричество. Узнайте больше об этих невероятно полезных компонентах с дополнительными фактами о диодах.
- Диод — это электронный компонент, пропускающий ток только в одном направлении.
- Поскольку электричество может течь только в одном направлении через диод, его необходимо правильно подключить. Электрический ток течет от катодной стороны диода к анодной стороне. Обычно катодная сторона подключается к отрицательной стороне источника питания постоянного тока. Диод имеет черную полосу, обозначающую сторону катода.
- Диод изготавливается путем нанесения небольшого количества кремния p-типа на пластину из кремния n-типа. Кремний P-типа состоит из атомов бора, создающих «дыру», соединяющую атомы кремния вместе. Эта дырка примет электрон. Кремний N-типа состоит из атомов фосфора с атомами кремния. Атомы фосфора имеют 5 электронов (один дополнительный), что позволяет течь току, когда дополнительный электрон заполняет дырку в кремнии p-типа.
- Для диодов обычно требуется минимальное напряжение, чтобы через них протекал ток. Производители обеспечивают это минимальное значение напряжения диодами, которые они продают. Большинству стандартных кремниевых диодов требуется не менее 0,6 В для прохождения тока.
- Диоды используются для изготовления радар-детектора.
- Диоды используются для изготовления солнечных батарей.
- Доступны различные типы диодов. Некоторые из основных типов диодов включают светоизлучающие диоды (СИД), стабилитроны, маломощные диоды, силовые выпрямители и фотодиоды.
- Фотодиоды — очень полезные электронные компоненты. Фотодиоды могут действовать как переключатель в цепи или подавать в цепь небольшой ток. Когда на фотодиод подается достаточно света, ток может течь по цепи.
- Первоначально диоды назывались выпрямителями. Сегодня один тип диода, известный как силовой выпрямитель, используется для создания источников питания для электроники.
- Зенеровский диод, изобретенный Мелвином Зенером, представляет собой специальный диод, который используется в качестве регулятора напряжения. Он может позволить току течь в обоих направлениях, когда присутствует достаточное напряжение.
- Малый сигнальный диод может выполнять ряд функций, таких как обнаружение радиоволн и преобразование слаботочного переменного тока в постоянный.
- В диодах Шоттки используется металлическое и полупроводниковое соединение вместо соединения полупроводник-полупроводник. Диоды Шоттки переключают гораздо больше при более низком напряжении (до 0,15 вольт). Диоды Шоттки позволяют инженерам-электрикам создавать более эффективные схемы.
Диоды Шоттки позволяют инженерам-электрикам создавать более эффективные схемы.Факты из истории диодов
Разработка диода была длительной. Было несколько первых изобретателей, которые опередили свое время, предсказав потребность в диоде. Однако в то время эти изобретатели не понимали, как работают полупроводниковые материалы. Вот некоторые из ранней истории диодов.
- Немецкий ученый по имени Фердинанд Браун заметил, что ток будет течь только в одном направлении, когда экспериментировал с сульфидом свинца и металлической проволокой в 1874 году.
- Группа Томаса Эдисона случайно заметила односторонний поток тока при изобретении лампочки в 1883 году. Они назвали это явление эффектом Эдисона.
- В 1886 году изобретатель по имени К. Э. Фиттс построил выпрямитель с использованием селена, который позволял току течь только в одном направлении.
- В 1938 году Вальтер Шоттки разработал концепцию своего диода Шоттки.
