Другое

Что такое диоды и для чего они используются?

Коллекция диодов

Простейший полупроводниковый компонент — диод — выполняет множество полезных функций, связанных с его основной целью управления направлением потока электрического тока. Диоды позволяют току течь через них только в одном направлении.

Совершенно эффективные диоды представляют собой открытые цепи с отрицательным напряжением, в противном случае они выглядят как короткие замыкания. Но поскольку диоды допускают некоторую неэффективность, их отношение тока к напряжению является нелинейным. Таким образом, вы захотите ознакомиться с таблицей данных диода, чтобы увидеть график кривой прямого напряжения любого данного диода относительно его прямого тока, чтобы вы выбрали правильный диод для вашего конкретного проекта.

Коллекция диодов
Тим Ридли / Getty Images

Применение диодов

Несмотря на то, что диоды являются простыми двухполюсными полупроводниковыми приборами, они жизненно необходимы в современной электронике. Некоторые из типичных применений диодов включают в себя:

  • Выпрямление напряжения, например, преобразование переменного тока в постоянное напряжение
  • Изоляция сигналов от источника
  • Управление размером сигнала
  • Микширование сигналов

Преобразование мощности

Одним из важных применений диодов является преобразование мощности переменного тока в мощность постоянного тока. Одиночный диод или четыре диода преобразуют напряжение 110 В в постоянном токе путем формирования выпрямителя на половину (один диод) или двухполупериодный (четыре диода) . Диод пропускает через него только половину сигнала переменного тока. Когда этот импульс напряжения заряжает конденсатор, выходное напряжение кажется постоянным напряжением постоянного тока с небольшой пульсацией напряжения. Использование двухполупериодного выпрямителя делает этот процесс еще более эффективным за счет направления импульсов переменного тока, так что как положительная, так и отрицательная половины входной синусоидальной волны рассматриваются как только положительные импульсы, эффективно удваивая частоту входных импульсов для конденсатора, что помогает держать его заряженным и обеспечивает более стабильное напряжение.

Диоды и конденсаторы создают различные умножители напряжения, чтобы взять небольшое напряжение переменного тока и умножить его, чтобы создать очень высокое выходное напряжение. Оба выхода переменного и постоянного тока возможны с использованием правильной конфигурации конденсаторов и диодов.

Демодуляция сигналов

Наиболее распространенным применением диодов является удаление отрицательного компонента сигнала переменного тока. Поскольку отрицательная часть сигнала переменного тока обычно идентична положительной половине, в процессе ее удаления фактически теряется очень мало информации, что приводит к более эффективной обработке сигнала.

Демодуляция сигнала обычно используется в радио как часть системы фильтрации, чтобы помочь извлечь радиосигнал из несущей волны.

Защита от перенапряжения

Диоды также функционируют как защитные устройства для чувствительных электронных компонентов. При использовании в качестве устройств защиты по напряжению диоды непроводящие в нормальных условиях работы, но сразу же закорачивают любой высоковольтный выброс на землю, где он не может повредить интегральную схему. Специальные диоды, называемые ограничителями переходного напряжения , разработаны специально для защиты от перенапряжения и могут выдерживать очень большие скачки мощности в течение коротких периодов времени, типичные характеристики скачка напряжения или поражения электрическим током, которые обычно повреждают компоненты и сокращают срок службы электронного изделия.

Кроме того , диод может регулировать напряжение, служа в качестве машинки для стрижки или ограничителя — специализированное назначение , что колпачки напряжения , которое может проходить через него в определенный момент.

Текущее рулевое управление

Основное применение диодов — управлять током и следить за тем, чтобы он двигался только в правильном направлении. Одной из областей, где текущая способность рулевого управления диодов используется для хорошего эффекта, является переключение с питания, поступающего от источника питания, на питание от аккумулятора. Когда устройство подключено и заряжается — например, сотовый телефон или источник бесперебойного питания — устройство должно получать питание только от внешнего источника питания, а не от батареи, и пока устройство подключено к аккумулятору, должно потребляться питание и перезарядка. Как только источник питания отключен, аккумулятор должен обеспечивать питание устройства, чтобы пользователь не заметил прерывания.

Хороший пример текущего рулевого управления —  защита от обратного тока.  Рассмотрим, к примеру, вашу машину. Когда ваша батарея разрядится, и дружелюбный прохожий предложит помочь с перемычками, если вы смешаете порядок красного и черного кабелей, вы не зажгете электрическую систему вашего автомобиля, потому что диоды, смежные с батареей, блокируют ток неправильного направления.

Похожие посты
Другое

Обзор Samsung SmartThings Wifi Mesh Router и Smart Home Hub

Другое

Обзор гарнитуры Pansonite VR

Другое

8 лучших таблеток со стилусами в 2020 году

Другое

Скаген Фальстер 2 Обзор