Диод — это электронный компонент, который, как правило, пропускает ток только в одном направлении (за некоторыми исключениями, такими как стабилитроны и диоды регулятора тока). Они используются практически в каждом элементе электронного оборудования. В головных устройствах они практически всегда используются на входных клеммах питания для защиты головного устройства в случае обратной полярности (подключение проводов питания задом наперед). В усилителях они используются как выпрямители для преобразования переменного тока в постоянный. В большом проценте аудиооборудования в качестве регуляторов напряжения используются стабилитроны. В системах сигнализации обычно используются выпрямительные диоды для изоляции 2 источников срабатывания.

Для выпрямительного диода общего назначения … когда напряжение на аноде больше, чем напряжение на катоде, ток будет течь через диод. Если напряжение меняется на противоположное, что делает катод более положительным, то ток не будет течь через выпрямительный диод (если не превышено максимальное номинальное обратное напряжение).

—— Критически важный ——

Когда напряжение на катоде больше напряжения на аноде, ток через диод течь не будет.

Несколько распространенных корпусов диодов. Корпуса большего размера используются в качестве выпрямителей в различных источниках питания, в том числе в автомобильных усилителях звука. Меньшие обычно используются, чтобы блокировать напряжение или позволить напряжению течь только в одном направлении.

Диоды специального назначения:
Прежде чем мы обсудим какие-либо конкретные типы специальных диодов, нам нужно показать, как связаны между собой напряжение на диоде и ток, протекающий через диод. На следующем графике показано напряжение по оси x и ток по оси y. Как вы можете видеть, для диода с прямым смещением, когда напряжение достигает ~ 0,6 вольт, ток начинает значительно увеличиваться. До того, как напряжение достигнет ~ 0,6 вольт, ток практически отсутствует. Выше ~0,6 В сопротивление току практически отсутствует. То же самое происходит, когда обратное напряжение приближается к обратному напряжению пробоя. Если вы нажмете кнопку «Sweep Voltage», напряжение будет меняться от наибольшего отрицательного значения до наибольшего положительного напряжения.

Стабилитроны: стабилитроны
обычно используются для регулирования напряжения. Диоды используются с обратной полярностью по сравнению с их выпрямительными аналогами (вы подключаете их наоборот, чтобы они работали правильно). У всех диодов есть точка, в которой они будут проводить ток при приложении достаточного обратного напряжения. Большинство диодов повреждаются, когда обратное напряжение достигает пробивного (или лавинного) напряжения. В первую очередь это связано с отсутствием какого-либо токоограничивающего резистора. Цепи на стабилитронах имеют токоограничивающий резистор, включенный последовательно с диодом, как часть их конструкции. На приведенной ниже схеме вы можете увидеть, как положительный полюс батареи подключен к резистору. Другой конец резистора подключен к катоду стабилитрона. Другой конец стабилитрона, анод, соединен с землей. Если в качестве стабилитрона используется стабилитрон на 5,1 вольта, то напряжение на катоде стабилитрона будет очень близко к 5,1 вольта. Напряжение будет близко (но обычно не точно) к номинальному напряжению стабилитрона. Иногда вы можете получить напряжение, очень близкое к его номинальному напряжению стабилитрона, изменяя номинал резистора. Это изменяет ток, протекающий через диод. Если вы посмотрите на кривую, то увидите, что изменение тока (около напряжения пробоя) соответствует небольшому изменению напряжения пробоя. Этот тип схемы хорош для использования в качестве опорного напряжения, но не очень хорош для подачи регулируемого напряжения в цепи, которые потребляют большое количество тока.

Аналогия диода:
На приведенной ниже схеме вы видите стабилитрон, подключенный к источнику напряжения с токоограничивающим резистором. Справа от электронной схемы вы видите резиновую ленту (голубого цвета), аналогичную резистору, и кусок нейлоновой нити (зеленый), аналогичный стабилитрону. В механической версии резистора/стабилитрона вы видите кусок веревки с петлей и резиновую ленту, лежащие на «земле», потому что к ним не приложено напряжение (сила). Когда вы «подаете напряжение», вы видите, как струна (стабилитрон на 5 вольт) растягивается до 5 вольт (дюймов) с помощью резиновой ленты. Сопротивления изменению напряжения нет, пока струна (стабилитрон) не достигнет 5 вольт. Любое напряжение от 0 до 5 вольт будет нерегулируемым и будет колебаться в зависимости от силы (напряжения), воздействующей на резинку. Когда симуляция заканчивается, вы видите, что сила, действующая на резиновую ленту, значительно больше, чем при напряжении около 5 вольт. Даже когда один конец резинки находится под напряжением 12 дюймов (вольт), кусок струны (стабилитрон) удерживает нижнюю часть резинки на уровне 5 дюймов (вольт). Резиновая лента (резистор) не дает разорваться струне, когда напряжение превышает 5 вольт (дюйм). Если бы не было резинки, а сила (которую мы будем считать бесконечно большой) превышала бы 5 дюймов (вольт), струна мгновенно порвалась бы. Если резистор имеет недостаточное сопротивление или резиновая лента подтягивается слишком высоко (выше 12 вольт/дюйм), струна/стабилитрон все равно может быть разрушена.

Теперь для максимальной путаницы, что, если у нас есть вторичная нагрузка на систему. Нагрузка будет действовать как вторая резинка, натягивающая первую резинку. Более высокая токовая нагрузка будет тянуть вниз сильнее. Чтобы поддерживать постоянное регулируемое напряжение, вы должны убедиться, что верхняя резиновая лента может прикладывать достаточную силу, чтобы преодолевать нисходящую силу нагрузки, и при этом выдерживать натяжение до 5 дюймов (вольт). Если сила, направленная вниз от нагрузки, слишком велика, а подтягивающий резистор (резинка) недостаточно жесткий, напряжение станет нерегулируемым. Пока подтягивающий резистор достаточно жесткий, чтобы подтянуть нагрузку до 5 вольт, у вас будет регулируемый источник на 5 вольт.

Регулятор усиления тока:
На приведенной ниже схеме показана схема, которая увеличивает доступный выходной ток при регулируемом напряжении. Ток, подаваемый на электронное устройство, будет проходить (по большей части) через транзистор. Это позволяет регулятору подавать ток на гораздо более жесткую (с меньшим сопротивлением) нагрузку. Пожалуйста, имейте в виду, что вы потеряете примерно 0,5-0,7 вольт через транзистор. Если вам нужно регулируемое напряжение примерно 15 вольт, вы должны использовать стабилитрон на 16 вольт. Это фактически даст вам регулируемое напряжение примерно 15,4 вольта. Если вам нужно более жесткое/более точное регулирование, вам придется использовать более сложную схему регулятора. Более сложные регуляторы показаны на странице операционного усилителя.

Вычисление значения резистора:
Для базового опорного напряжения выберите резистор, который будет пропускать от 1/4 до 1/2 допустимого тока стабилитрона.

Поскольку стабилитроны оцениваются по количеству энергии, которую они могут рассеивать, а у вас есть 1-ваттный 5-вольтовый стабилитрон, используйте формулу P=I*E.

Вы знаете, что номинальная мощность составляет 1 ватт, а напряжение 5 вольт (это стабилитрон на 5 вольт), так что… немного изменив формулу, мы имеем:

I=P/E
I=1/5
I=0,20 ампер Это максимальный ток, который стабилитрон может безопасно пропускать.

Теперь, имея в виду, что мы используем стабилитрон только в качестве эталона, мы будем пропускать ток, достаточный только для того, чтобы стабилитрон работал правильно. Около 25% от максимального тока должно работать хорошо. 25% от 0,2 составляет 0,05 ампер. Я предполагаю, что мы используем нерегулируемое напряжение питания 13,5 вольт (батарея на 12 вольт). Разница между 5 вольт и 13,5 вольт составляет 8,5 вольт. Резистор должен будет упасть на 8,5 вольт при 0,05 ампер, чтобы должным образом ограничить ток. Если мы используем формулу E = I * R, мы имеем: 92/170
P=72,25/170
P=0,425 Вт

Это означает, что резистор должен иметь сопротивление 170 Ом и должен рассеивать мощность 1/2 Вт или более. Резистор мощностью менее 0,425 Вт умрет ужасной, мучительной смертью.

Эти значения обычно хорошо работают с текущим регулятором наддува. Если снять нагрузку с соединения резистор/стабилитрон, регулировка напряжения не будет выполняться, если потребляемый ток превышает 0,05 ампер.

Все эти формулы можно найти на странице закона Ома.

• Все виды вещей:

  Этот сайт был запущен для страниц/информации, которые не подходили для других моих сайтов. Он включает в себя темы от резервного копирования компьютерных файлов до ремонта небольшого двигателя, программного обеспечения для трехмерной графики и базовой информации о диабете.

• Базовая макросъемка:

  Этот сайт знакомит вас с макросъемкой. Макросъёмка — это не что иное, как съёмка мелких объектов. Может потребоваться некоторое время, чтобы понять ограничения, связанные с этим типом фотографии. Без посторонней помощи людям будет сложно получить хорошие изображения. Понимание того, что возможно и что невозможно, значительно облегчает задачу. Если вам нужно сфотографировать относительно небольшие объекты (от 6 дюймов в высоту/ширину до нескольких тысячных долей дюйма), вам поможет этот сайт.0008

• Ссылки и демонстрации пневматической винтовки:

  Если вас интересуют пневматические винтовки, этот сайт познакомит вас с доступными типами винтовок и многими вещами, которые вам необходимо знать, чтобы стрелять точно. Это также касается соревнований по полевой стрельбе. Есть ссылки на некоторые из лучших сайтов и форумов, а также коллекция интерактивных демонстраций.

• Основные операции с компьютером:

  Этот сайт поможет всем, кто плохо знаком с компьютерами, а также тем, кто имеет базовые знания о компьютерах и хочет больше узнать о внутренних компонентах компьютера. Если у вас есть компьютер, который вы хотели бы обновить, но не знаете, с чего начать, этот сайт для вас.

• Базовая механика картинга:

  Этот сайт для тех, кто хочет начать участвовать в гонках на картах, но не совсем понимает, как работают различные детали. В основном это интерактивные демонстрации, которые показывают, как работают различные части карта.