Įvadas: Diodai visur. Jie naudojami pagrindinėse šiuolaikinės elektronikos srityse. Svarbu žinoti, kaip skaityti diodo simbolį, tam, kad sėkmingai atlikti elektronikos projektus. Turėdamas pagrindinį diodų ir jų simbolių supratimą, kiekvienas, nesvarbu, ar tai studentas, mėgėjas elektronikos vartotojas, ar profesionalus inžinierius, galės efektyviau ir tiksliau interpretuoti ir braižyti diagramas, nes kiekvienas simbolis ir komponentas bus greičiau suskirstas.
Diodas: kas jis yra ir ką atlieka
Diodai vaidina svarbų vaidmenį elektros grandinėse ir srovėse kaip jie leidžia tekėti tik tam tikra kryptimi. Elektrinis vožtuvas, vadinamas diodu, yra gyvybiškai svarbus konversijos procese, todėl jis yra svarbus kintamosios srovės (AC) konversijai į pulsuojančią nuolatinę srovę (DC). Trumpai tariant, diodas veikia kaip elektros srovės tekėjimo grandine vartininkas ir tuo pačiu metu apsaugo grandinę nuo atvirkštinės srovės daromos žalos. Jį sudaro anodas ir katodas, kurie vadovas srovės tekėjimas. Dažniausiai naudojami puslaidininkiai, tokie kaip silicis arba germanis. Paprasčiausiai, Juos jungia PN sandūros principas. Elektroniniai komponentai turi skirtingas įtampos vertes, tipus ir įvairias sroves, kad būtų galima pagaminti įvairiausius įrenginius.
Diodo simbolis ir jo reikšmė
Šiuo diodo schema, rodyklė rodo srovės kryptį. Rodyklės kryptis išsprendžia klausimą „Ką reiškia rodyklė diodo simbolyje?“ - ji nurodo kryptį, kuria linkusi tekėti srovė. Išmokite nupiešti diodo simbolį ir jį atpažinti, schemiškai leidžia greitai nustatyti jo, kaip lygintuvo diodo simbolio, naudojimą arba nustatyti skirtumus, pvz., zenerio diodo simbolį arba LED simbolį ir diodo simbolį.
Kaip veikia diodas
Srovė gali tekėti viena kryptimi per įtaisą, vadinamą diodu, bet negali tekėti kita kryptimi. Ją sudaro PN sandūra, kurios P pusėje yra teigiami krūvininkai (skylės), o N pusėje - neigiami krūvininkai (elektronai). Sankryža, šie krūviai sukuria išeikvojimo sritį, kuri veikia kaip barjeras srovės tekėjimui. Kai anodui taikoma teigiama įtampa, o katodui - neigiama įtampa, diodo barjeras tampa plonesnis ir per diodą pradeda tekėti srovė. Esant atvirkštinei įtampai, barjeras stiprėja ir neleidžia srovei tekėti tik esant labai mažai nuotėkio srovei. Dėl šio vienpusio judėjimo diodai yra vienpusiai vožtuvai grandinėje - būtini išlyginimui, apsaugai ir signalo valdymui.
Diodų tipai ir jų simboliai
- Standartinis silicio diodas - tipinis diodas praleidžia srovę tik iš anodo į katodą, dažnai naudojamas maitinimo šaltiniuose. Diodo simbolis yra trikampis su linija; trikampis žymi anodą, linija - katodą.
- Zenerio diodas - diodas, naudojamas įtampos reguliavimui; katodo linijos išlinkimas žymi jo atvirštinį pramušimą. Zenerio diodo simbolis panašus į paprastą diodą, bet katodo linijos forma yra lenkta.
- Schottky diodas - pasižymi S formos katodo linija, mažu įtampos kritimu ir greitu perjungimu; dažnai naudojami aukšto dažnio taikymuose.
- Šviesos diodas (LED) - simbolis su rodyklėmis, kurios rodo šviesos išėjimą (šviesa iš diodo). Dažnai naudojami kaip šviesos šaltiniai ir indikatoriai.
- Atgalinis diodas - tunelinis lygintuvas, atvirkštine kryptimi turi didesnį laidumą, retai naudojamas įprastose grandinėse, bet gali praversti RF aptikime ir demoduliacijoje.
- Tunelio diodas - tuneliuojanti sandūra; naudojamas mikrobangų osciliatoriuose ir didelio greičio elektronikos prietaisuose.
- PIN diodas - sudėtas iš P, I (intrinio) ir N sričių; reikalingas aukšto dažnio signalams ir RF jungikliams.
- Kiti diodų tipai: fotodiodai, lazeriniai diodai, varikatai, lazeriniai diodai su kitais taikymais.
Ženklinimas ir parinkimas padeda suprasti grandinę ir pasirinkti tinkamą diodą pritaikymui. Diodų pritaikymo sritys apima galios konversiją, signalo demoduliaciją, apsaugą nuo viršįtampių bei loginius vartus.
Diodų įvertinimai ir bandymai
Visi diodai yra įvertinti pagal tam tikrą srovę ir įtampą, o tai riboja galią, kurią jie gali saugiai išsklaidyti. Negalima viršyti nurodytų verčių, nes tai gali sukelti perkaitimą arba gedimą, trumpąjį jungimą arba atvirą gedimą, kuris sunaikina visą grandinę. Galima išbandyti diodą funkcionalumui patikrinti naudojant skaitmeninį multimetrą (DMM). Testavimas patikrina, ar diodas ir toliau gerai veikia kaip vienpusis srovės kelias, ar sugedo dėl didelės įtampos ar srovės apkrovos.
Diodų testavimas DMM pagalba
Diodus galite patikrinti DMM diodų bandymo arba varžos režimu; diodų bandymo režimas pateikia tikslesnį rodmenį. Jei matuojamas įtampos kritimas 0.5-0.8 V silicio diodams, diodas veikia teisingai. Atvirkštinis poslinkis rodo OL arba begalinę varžą. Jei abiem kryptimis gaunate tą patį rodmenį, diodas gali būti blogas.
Diodų pritaikymas praktikoje
Diodai yra dviejų kontaktų komponentai, kurie daugiausia praleidžia srovę viena kryptimi. Juos galima rasti daugelyje prietaisų: nuo maitinimo grandinių iki signalo apdorojimo ir apsaugos nuo viršsrovių. Pateikiamos pagrindinės taikymo sritys iliustruoja jų universalumą šiuolaikinėje elektronikoje.
- Galios konversija: lygintuvo diodai transformuoja kintamąją srovę į pulsuojančią nuolatinę srovę; naudojama maitinimo šaltiniuose, akumuliatorių įkrovikliuose ir adapteriuose.
- Signalo demoduliacija: radijo imtuvai naudoja demoduliacijos diodus gauti garso ar duomenis.
- Apsauga nuo viršįtampio: Zenerio diodai užtikrina stabilų įtampos lygį ir apsaugo jautrias grandines.
- Loginiai vartai: diodai padeda kurti loginius vartus ir įgyvendinti loginius funkcijas.
Diodų simbolių lentele ir atpažinimas schemose
| Diodo tipas | Simbolio aprašymas | Pritaikymo sritis |
|---|---|---|
| Standartinis silicio diodas | Trikampis + linija | AC→DC išlyginimas, maitinimo grandinės |
| Zenerio diodas | Išlinkusi katoda | Įtampos reguliavimas |
| Schottky diodas | S formos katodo linija | Aukštas dažnis, greita perjungtis |
| LED | RODYKLĖS į išorę | Šviesos išvados ir indikacijos |
| Fotodiodas | RODYKLĖS į vidų | Šviesos detekcija |
| Tuneliniai diodai | DVIGUBOS sankryžos linijos | Didelio dažnio oscilatoriai |
| PIN diodas | Vidinis i-sluoksnis | RF jungikliai, mikrobangos |
Taikymo sritys rodo diodų universalumą šiuolaikinėje elektronikoje, nuo energijos tiekimo iki optoelektronikos ir radijo ryšio technologijų.
Diodų projektavimas, bandymas ir remontas remiasi diodų ženklinimo ir simbolių žinojimu. Trikampio ir linijos kombinacija nurodo anodo ir katodo poliarumą, rodyklė rodo srovės tekėjimo kryptį. PCB laiduose katodo žymėjimai (balta juostelė ar šilkografijos ženklas) padeda nustatyti montavimo kryptį. Specialius diodų tipus atskiria jų simboliai: zenerio diodo išlinkimas, Schottky diodo S formos katodas, LED rodyklės į išorę ir fotodiodo rodyklės į vidų.
Taikant teisingą diodo simbolio interpretaciją, grandinė tampa aiški, o dizaineriui lengviau pasirinkti tinkamą diodą savo projektui. Sekite rekomendacijas piešiant diodų simbolius: naudokite standartinį diodo simbolį, rodančią srovės kryptį; LED ir fotodiodų atveju naudokite rodykėmis žymimas funkcijas; venkite netikslumų, kad schema būtų aiški tiems, kurie ją skaitys.
Diodai naudojami įvairiose srityse:
- Galios konversija ir įtampos reguliavimas
- Signalo demoduliacija ir RF grandinės
- Apsauga nuo viršįtampių ir nusidėvėjimo
- Derinimo elementai rezonansinėse grandinėse
- Mikrobangų ir optoelektronikos diegimai
Diodų tyrimo ir praktikos scenarijai apima išlyginimą, demoduliaciją, apsaugą bei RF ir mikrobangų aplikacijas. Silicio nanokristalai skatina šviesos spinduliavimą, o tai svarbu optoelektronikoje ir galbūt tolesniam intelektualių siūlų plėtimuose. Homewoodo eksperimentai su silicio nanokristalais rodo, kad silicio šviesojimas gali prisidėti prie optoelektroninių prietaisų integravimo į silicio plokštes.
Šio straipsnio santrauka
Šiame straipsnyje apžvelgiama puslaidininkinių diodų veikimo principai, jų simboliai schemose ir įvairios taikymo sritys. Diodų tipai - nuo standartinių silicio diodų iki Zenerio, Schottky, PIN, tunelines ir fotodiodų - suteikia platų jų panaudojimą nuo energijos tiekimo iki aukšto dažnio skaitmeninių grandinių apsaugos ir signalo apdorojimo. Taip pat aptariama diodų I-V charakteristika, laidumo slenkstis, atvirštinės srovės ypatybės, talpa ir ženklinimas, kurie padeda teisingai pasirinkti diodą pagal konkrečią užduotį.
Kas yra diodas?
tags: #silikono #elektros #sroves #lygintuvas