Има диоди. Как са структурирани и работят полупроводниковите диоди. Основните видове диоди са неполупроводникови и полупроводникови

- електронно устройство с два (понякога три) електрода с еднопосочна проводимост. Електродът, свързан към положителния полюс на устройството, се нарича анод, а този, свързан към отрицателния полюс, се нарича катод. Ако към устройството се приложи постоянно напрежение, то то е в отворено състояние, при което съпротивлението е ниско и токът протича безпрепятствено. Ако се приложи обратно напрежение, устройството е затворено поради високото си съпротивление. Обратният ток е налице, но е толкова малък, че условно се приема за нула.

Обща класификация

Диодите се разделят на големи групи - неполупроводникови и полупроводникови.

Неполупроводникови

Един от най-старите сортове е лампови (вакуумни) диоди. Представляват радиолампи с два електрода, единият от които се нагрява от нишка. В отворено състояние зарядите се движат от повърхността на нагрятия катод към анода. Когато посоката на полето е противоположна, устройството преминава в затворено положение и практически не преминава ток.

Друг вид неполупроводникови устройства са пълни с газ, от които днес се използват само модели с дъгов разряд. Гастроните (устройства с термични катоди) се пълнят с инертни газове, живачни пари или пари на други метали. Специалните оксидни аноди, използвани в пълни с газ диоди, са в състояние да издържат на големи токови натоварвания.

полупроводник

Полупроводниковите устройства се основават на принципа на pn прехода. Има два вида полупроводници - p-тип и n-тип. Полупроводниците от P-тип се характеризират с излишък от положителни заряди, а полупроводниците от n-тип се характеризират с излишък от отрицателни заряди (електрони). Ако полупроводниците от тези два типа са разположени наблизо, тогава близо до границата, която ги разделя, има две тесни заредени области, които се наричат ​​p-n преход. Такова устройство с два вида полупроводници с различна примесна проводимост (или полупроводник и метал) и p-n преход се нарича полупроводников диод. Това са полупроводникови диодни устройства, които са най-търсени в съвременните устройства за различни цели. Разработени са много модификации на такива устройства за различни области на приложение.

Полупроводникови диоди

Видове диоди по размер на прехода

Въз основа на размера и естеството на p-n прехода се разграничават три вида устройства - планарни, точкови и микросплавни.

Планарни частипредставляват една полупроводникова пластина, в която има две области с различна примесна проводимост. Най-популярните продукти са изработени от германий и силиций. Предимствата на такива модели са способността да работят при значителни постоянни токове и при условия на висока влажност. Поради високия им бариерен капацитет, те могат да работят само при ниски честоти. Основното им приложение са променливотокови токоизправители, инсталирани в захранващи устройства. Тези модели се наричат ​​токоизправители.

Точкови диодиимат изключително малка площ на p-n прехода и са пригодени за работа с ниски токове. Те се наричат ​​високочестотни, защото се използват главно за преобразуване на модулирани трептения със значителна честота.

Микросплавмоделите се получават чрез сливане на монокристали от p-тип и n-тип полупроводници. Според принципа на работа такива устройства са равнинни, но техните характеристики са подобни на точковите.

Материали за производство на диоди

При производството на диоди се използват силиций, германий, галиев арсенид, индиев фосфид и селен. Най-разпространени са първите три материала.

Пречистен силиций- сравнително евтин и лесен за обработка материал, който е най-широко използван. Силициевите диоди са отлични диоди с общо предназначение. Преднапрежението им е 0,7 V. При германиевите диоди тази стойност е 0,3 V. Германият е по-рядък и по-скъп материал. Следователно германиевите устройства се използват в случаите, когато силициевите устройства не могат ефективно да се справят с техническата задача, например в електрически вериги с ниска мощност и прецизност.

Видове диоди по честотен диапазон

Според работната честота диодите се разделят на:

• Ниска честота – до 1 kHz.
• Високочестотни и свръхвисокочестотни – до 600 MHz. При такива честоти се използват предимно устройства от точков тип. Капацитетът на прехода трябва да е нисък - не повече от 1-2 pF. Те са ефективни в широк честотен диапазон, включително ниски честоти, поради което са универсални.
• Импулсните диоди се използват във вериги, в които високата скорост е основен фактор. Според технологията на производство такива модели са разделени на точкови, сплавни, заварени и дифузни.

Области на приложение на диодите

Съвременните производители предлагат широка гама от диоди, пригодени за специфични приложения.

Токоизправителни диоди

Тези устройства се използват за коригиране на синусоида на променлив ток. Техният принцип на действие се основава на свойството на устройството да преминава в затворено състояние при обратно наклоняване. В резултат на работата на диодното устройство отрицателните полувълни на текущата синусоида се прекъсват. Въз основа на разсейването на мощността, което зависи от най-високия разрешен постоянен ток, токоизправителните диоди се разделят на три вида - с ниска мощност, със средна мощност и с висока мощност.

• Слаботокови диодимогат да се използват във вериги, в които токът не надвишава 0,3 A. Продуктите са леки и компактни по размер, тъй като корпусът им е изработен от полимерни материали.
• Диоди със средна мощностмогат да работят в диапазона на тока от 0,3-10,0 A. В повечето случаи те имат метален корпус и твърди клеми. Произвеждат се основно от пречистен силиций. От страната на катода е направена резба за фиксиране към радиатора.
• Мощните (мощни) диоди работят във вериги с ток над 10 A. Корпусите им са изработени от металокерамика и металостъкло. Дизайн - щифт или таблет. Производителите предлагат модели, предназначени за токове до 100 000 A и напрежение до 6 kV. Изработени са предимно от силиций.

Диодни детектори

Такива устройства се получават чрез комбиниране на диоди с кондензатори в една верига. Те са предназначени да извличат ниски честоти от модулирани сигнали. Присъства в повечето домакински уреди - радио и телевизори. Фотодиодите се използват като детектори на радиация, преобразувайки светлината, падаща върху фоточувствителна област, в електрически сигнал.

Ограничителни устройства

Защитата от претоварване се осигурява от верига от няколко диода, които са свързани към захранващите шини в обратна посока. При стандартни условия на работа всички диоди са затворени. Въпреки това, когато напрежението надвиши допустимата цел, един от защитните елементи се задейства.

Диодни ключове

Превключвателите са комбинация от диоди, които се използват за незабавна промяна на високочестотни сигнали. Такава система се управлява от постоянен електрически ток. Високочестотните и управляващите сигнали се разделят с помощта на кондензатори и индуктори.

Диодна защита от искри

Ефективната искрова защита се създава чрез комбиниране на ограничаваща напрежението шунтова диодна бариера с токоограничаващи резистори.

Параметрични диоди

Те се използват в параметрични усилватели, които са подтип резонансни регенеративни усилватели. Принципът на работа се основава на физически ефект, който се състои в това, че когато сигнали с различни честоти достигнат до нелинеен капацитет, част от мощността на един сигнал може да бъде насочена към увеличаване на мощността на друг сигнал. Елементът, предназначен да съдържа нелинеен капацитет, е параметричен диод.

Смесващи диоди

Смесителните устройства се използват за трансформиране на микровълнови сигнали в сигнали с междинна честота. Трансформацията на сигнала се извършва поради нелинейността на параметрите на смесителния диод. Като смесителни микровълнови диоди се използват устройства с бариера на Шотки, варикапи, обратни диоди и диоди на Мот.

Умножителни диоди

Тези микровълнови устройства се използват в честотни умножители. Те могат да работят в дециметровия, сантиметровия и милиметровия диапазон на дължината на вълната. Като правило устройствата със силициев и галиев арсенид се използват като умножителни устройства, често с ефекта на Шотки.

Настройка на диоди

Принципът на работа на диодите за настройка се основава на зависимостта на бариерния капацитет на p-n прехода от стойността на обратното напрежение. Като устройства за настройка се използват устройства от силиций и галиев арсенид. Тези части се използват в устройства за настройка на честотата в микровълновия диапазон.

Генераторни диоди

За генериране на сигнали в микровълновия диапазон се търсят два основни типа устройства: лавинообразни диоди и диоди на Gunn. Някои генераторни диоди, когато са включени в определен режим, могат да изпълняват функциите на умножителни устройства.

Видове диоди по вид конструкция

Ценерови диоди (ценерови диоди)

Тези устройства са в състояние да поддържат работни характеристики в режим на електрическа повреда. Нисковолтовите устройства (напрежение до 5,7 V) използват тунелно разрушаване, а високоволтовите - лавинообразно. Стабилизаторите осигуряват стабилизиране на ниски напрежения.

Стабилизатори

Стабисторът или нормисторът е полупроводников диод, в който директният клон на характеристиката ток-напрежение се използва за стабилизиране на напрежението (т.е. в областта на предното отклонение напрежението на стабистора слабо зависи от тока). Отличителна черта на стабилизаторите в сравнение с ценеровите диоди е тяхното по-ниско стабилизиращо напрежение (приблизително 0,7-2 V).

Шотки диоди

Устройствата, използвани като токоизправители, умножители и устройства за настройка, работят на базата на контакт метал-полупроводник. Конструктивно те представляват пластини, изработени от силиций с ниско съпротивление, върху които е нанесен високоустойчив филм със същия тип проводимост. Метален слой се напръсква с вакуум върху фолиото.

Варикапи

Варикапите изпълняват функциите на капацитет, чиято стойност се променя с промени в напрежението. Основната характеристика на това устройство е капацитет-напрежение.

Тунелни диоди

Тези полупроводникови диоди имат падаща част от характеристиката ток-напрежение, която възниква поради ефекта на тунелиране. Модификация на тунелното устройство е обратен диод, в който клонът на отрицателното съпротивление е слабо изразен или липсва. Обратният клон на обратен диод съответства на предния клон на традиционно диодно устройство.

Тиристори

За разлика от конвенционалния диод, тиристорът, в допълнение към анода и катода, има трети управляващ електрод. Тези модели се характеризират с две стабилни състояния - отворено и затворено. Въз основа на дизайна си тези части са разделени на динистори, тиристори и триаци. В производството на тези продукти се използва основно силиций.

Триаци

Триаците (симетричните тиристори) са вид тиристори, използвани за превключване във вериги с променлив ток. За разлика от тиристора, който има катод и анод, неправилно е основните (захранващи) клеми на триак да се наричат ​​катод или анод, тъй като поради структурата на триак те са и двете едновременно. Триакът остава отворен, докато токът, протичащ през главните клеми, надвиши определена стойност, наречена задържащ ток.

Динистори

Динисторът или диодният тиристор е устройство, което не съдържа управляващи електроди. Вместо това те се управляват от напрежение, приложено между главните електроди. Основното им приложение е да управляват мощни товари, използвайки слаби сигнали. Динисторите се използват и при производството на превключващи устройства.

Диодни мостове

Това са 4, 6 или 12 диода, които са свързани помежду си. Броят на диодните елементи се определя от вида на веригата, която може да бъде еднофазна, трифазна, пълномостова или полумостова. Мостовете изпълняват функцията на токова корекция. Често се използва в автомобилни генератори.

Фотодиоди

Проектиран да преобразува светлинната енергия в електрически сигнал. Принципът на работа е подобен на слънчевите батерии.

светодиоди

Тези устройства излъчват светлина, когато са свързани към електрически ток. Светодиодите, които имат широка гама от цветове и мощност на луминесценция, се използват като индикатори в различни устройства, излъчватели на светлина в оптрони и се използват в мобилни телефони за подсветка на клавиатурата. Устройствата с висока мощност са търсени като модерни източници на светлина във фенери.

Инфрачервени диоди

Това е вид светодиод, който излъчва светлина в инфрачервения диапазон. Използва се в безкабелни комуникационни линии, апаратура, устройства за дистанционно управление и в камери за видеонаблюдение за наблюдение на територията през нощта. Устройствата, излъчващи инфрачервени лъчи, генерират светлина в диапазон, който не се вижда от човешкото око. Можете да го откриете с помощта на камерата на мобилния си телефон.

Диоди на Гън

Този тип микровълнов диод е направен от полупроводников материал със сложна структура на проводима лента. Обикновено в производството на тези устройства се използва галиев арсенид с електронна проводимост. В това устройство няма p-n преход, тоест характеристиките на устройството са присъщи и не възникват на границата на свързване на два различни полупроводника.

Магнитодиоди

В такива устройства характеристиката ток-напрежение се променя под въздействието на магнитно поле. Устройствата се използват в безконтактни бутони, предназначени за въвеждане на информация, датчици за движение, устройства за управление и измерване на неелектрически величини.

Лазерни диоди

Тези устройства, които имат сложна кристална структура и сложен принцип на работа, предоставят рядка възможност за генериране на лазерен лъч в ежедневни условия. Благодарение на високата си оптична мощност и широка функционалност, уредите са ефективни във високопрецизни измервателни уреди за битови, медицински и научни приложения.

Лавинни и лавино-проходни диоди

Принципът на действие на устройствата е лавинообразното умножаване на носителите на заряд по време на обратното отклонение на p-n прехода и преодоляването им на пространството на полета за определен период от време. Като изходни материали се използват галиев арсенид или силиций. Устройствата са предназначени основно за генериране на свръхвисокочестотни трептения.

PIN диоди

PIN устройствата между p- и n-области имат собствен нелегиран полупроводник (i-област). Широката нелегирана област не позволява това устройство да се използва като токоизправител. Въпреки това, PIN диодите се използват широко като смесващи, детекторни, параметрични, превключващи, ограничаващи, настройващи и генераторни диоди.

Триоди

Триодите са вакуумни тръби. Той има три електрода: термичен катод (директно или индиректно нагряван), анод и контролна мрежа. Днес триодите са почти напълно заменени от полупроводникови транзистори. Изключение правят областите, където се изисква преобразуване на сигнали с честота от порядъка на стотици MHz - GHz с висока мощност с малък брой активни компоненти, а размерите и теглото не са от голямо значение.

Диодна маркировка

Маркировката на полупроводникови диодни устройства включва цифри и букви:

• Първата буква характеризира изходния материал. Например K – силиций, G – германий, A – галиев арсенид, I – индиев фосфид.
• Втората буква е класът или групата на диода.
• Третият елемент, обикновено цифров, обозначава приложението и електрическите свойства на модела.
• Четвъртият елемент е буква едно (от А до Я), указваща варианта за развитие.

Пример: KD202K – силициев токоизправител дифузионен диод.

Беше ли полезна статията?

(0)

Какво не ти хареса?

Това означава, че и двете полувълни на променливо напрежение, преминаващи през диодния мост, ще имат еднаква полярност на постоянното напрежение на товара.
Има и схема за използване само на 2 диода за коригиране на променлив ток с помощта на трансформатор с кран от средната точка. При него правилната работа на диодите се осъществява поради факта, че използваният трансформатор има две еднакви вторични намотки със съответно еднакви напрежения. Едната намотка работи за един полупериод, а другата намотка за другия полупериод. Можете сами да намерите и разглобите тази опция. Но на практика обаче схемата, разгледана по-горе, се използва много по-често.
Ако няма да използвате диоди във високочестотни вериги и това са отделни серии от диоди, тогава трябва да знаете два основни параметъра на токоизправителните диоди:
1)Максимален ток напред, Ipr. Това е същият ток, който ще премине през товара, когато диодът е отворен. В повечето използвани диоди тази стойност варира от 0,1 до 10А. Има и по-мощни. Трябва обаче да се има предвид, че във всеки случай, когато постоянен ток Ipr протича през диода, върху него се "утаява" малко напрежение. Големината му зависи от количеството на протичащия ток, но като цяло е приблизително 1V. Тази стойност се нарича пряк спад на напрежението и обикновено се обозначава като Upr или Udrop. За всеки диод е дадено в справочника.
2)Максимално обратно напрежение, Uob. Това е най-високото напрежение, в обратна посока, при което диодът все още запазва вентилните си свойства. Като цяло това е просто променливо напрежение, което можем да свържем към неговите клеми. И когато избирате диоди за същия мостов токоизправител, трябва да се съсредоточите върху тази стойност. Когато тази стойност на напрежението бъде превишена, настъпва необратимо повреда на диода, точно както при превишаване на тока в права посока Ipr. Тази стойност е налична и в диодните справочници.
Заслужава да се отбележи друг вид, така да се каже, диоди - ценерови диоди. Малко информация за тях по-долу.
Друга група диоди са ценерови диоди. Целта им не е да коригират тока, а да стабилизират напрежението. Те също имат p-n преход. За разлика от диода, ценеровият диод е свързан в обратна посока. Неговата ток-напреженова характеристика и символ са показани на фиг. 5. От фиг. 5 става ясно, че при определена стойност на напрежението на клемите на ценеровия диод, по-малка от Umin, токът практически е равен на нула. При напрежение Umin ценеровият диод се отваря и през него започва да тече ток. Участък на напрежение от Umin до Umax, т.е. между точки 1 и 2 на графиката е работната секция на референтния диод (ценерови диод). Минималните и максималните стойности могат да се различават само с десети от волта. Тези стойности съответстват на минималните и максималните стабилизационни токове. Основните параметри на ценеровия диод са:
1)Стабилизиращо напрежение Ust. Стабилитроните се произвеждат със стабилизиращо напрежение най-често от 6 до 12V, но има и от 2 до 6V, както и по-рядко използвани над 12 и до 300V;
2)Минимален стабилизиращ ток Ist.min. Това е най-малкият ток, протичащ през ценеровия диод, в резултат на което върху него се появява стабилизирано напрежение с табелка. Обикновено е 4...5mA;
3M максимален стабилизиращ ток. Това е максималният ток през ценеровия диод, който не трябва да се превишава по време на работа, защото се получава недопустимо нагряване на ценеровия диод. При моделите с ниска мощност това е най-често 20...40 mA.
Колкото по-стръмен е разделът 1 - 2 на волт-амперната характеристика на ценеровия диод, толкова по-добре стабилизира напрежението.
Конкретното приложение на стабилизаторите на напрежение с изчисления е дадено в разделите „Изчисляване на параметричен стабилизатор“ и „Стабилизатор на напрежение с непрекъсната компенсация“.
Има и други видове диоди. Това са импулсни диоди, микровълнови диоди, стабистори, варикапи, тунелни диоди, излъчващи диоди, фотодиоди. Но нека приемем за факт, че те все още се използват не в прости електрически устройства, а в чисто радиоелектронни устройства, така че няма да фокусираме вниманието си върху тях. Освен това, след като са проучени основните свойства на разглежданите диоди, информацията за горното може лесно да бъде намерена в техническата литература.
И в заключение малко информация за маркирането на полупроводникови диоди. Да говорим руски.
Първият знак е буква (за устройства с общо предназначение) или цифра (за устройства със специално предназначение), указваща изходния полупроводников материал, от който е направен диодът: G (или 1) - германий; K (или 2) - силиций; А (или 3) - GaAS. Вторият символ е буква, обозначаваща подкласа на диода: D - токоизправител, високочестотен (универсален) и импулсен; B - варикапи; C - ценерови диоди; L - светодиоди. Третият знак е число, показващо предназначението на диода (за ценерови диоди - мощност на разсейване): например 3 - превключване, 4 - универсално и т.н. Четвъртият и петият знак са двуцифрено число, показващо серийния номер на разработката (за ценерови диоди - номиналното стабилизиращо напрежение). Шестият знак е буква, указваща параметричната група на устройството (за ценерови диоди, последователността на развитие).
Някои примери за маркировки:
GD412A - германиев (G) диод (D), универсален (4), номер на разработка 12, група A; KS196V - силициев (K) ценеров диод (S), мощност на разсейване не повече от 0,3 W (1), номинално стабилизиращо напрежение 9,6 V, трето развитие (V).
За полупроводникови диоди с малки размери на корпуса се използва цветна маркировка под формата на маркировки, нанесени върху тялото на устройството.

Диодът е най-простото полупроводниково или вакуумно устройство, което има два контакта.Основното свойство на този елемент е така наречената еднопосочна проводимост.

Това означава, че в зависимост от полярността, полупроводникът има коренно различна проводимост. Чрез промяна на посоката на тока можете да отворите или затворите диода. Свойството се използва широко в различни области на проектиране на вериги.

Принципът на работа е следният:
Радиоелементът се състои от токов преход с интегрирани работни контакти - анод и катод.
Чрез подаването на директно напрежение към електродите (анод - положителен, катод - отрицателен) отваряме прехода, съпротивлението на диода става незначително и през него протича електрически ток, наречен постоянен.

Ако полярността е обърната: т.е. отрицателен потенциал се прилага към анода и положителен потенциал към катода, съпротивлението на прехода се увеличава толкова много, че се счита, че клони към безкрайност. Електрическият ток (обратен) е по същество нула.

Основните видове диоди са неполупроводникови и полупроводникови

Първият тип е бил широко използван в ерата на радиолампи, преди широкомащабното използване на полупроводници. Колбата, която е тялото на радиокомпонента, може да съдържа специален газ или вакуум. Надеждността и мощността на газонапълнените (вакуумни) диоди не е задоволителна, но големите им размери и необходимостта от загряване за постигане на производителност ограничават приложението им.

За да работи, беше необходимо предварително загряване на един от електродите - катода. След което се появи електронно излъчване вътре в лампата и между работните електроди протича ток (в една посока).

Това е интересно! Въпреки архаичността на вакуумните тръби, ценителите на добрата музика предпочитат усилватели, сглобени с помощта на тези елементи. Смята се, че звукът ще бъде по-естествен и по-чист, отколкото в полупроводниковите системи.

Усилвателят е сглобен от вакуумни диоди

Полупроводникови диоди. Работният елемент е полупроводников материал с интегрирани електродни контакти.

Тъй като кристалът може да работи при всякакви условия (ток тече директно в тялото му), не е необходимо да се поставя във вакуум или специална газова среда. Необходима е само механична защита, тъй като всички полупроводникови материали са крехки.

Какво е диод? Това е елемент, който е получил различна проводимост. Зависи как точно протича електрическият ток. Използването на устройството зависи от веригата, която трябва да ограничи следването на този елемент. В тази статия ще говорим за дизайна на диода, както и какви видове съществуват. Нека да разгледаме диаграмата и къде се използват тези елементи.

История на появата

Случи се така, че двама учени започнаха да работят върху създаването на диоди: британец и германец. Трябва да се отбележи, че техните открития са малко по-различни. Първият базира изобретението на лампови триоди, а вторият - на твърдотелни.

За съжаление, по това време науката не успя да направи пробив в тази област, но имаше много причини за размисъл.

Няколко години по-късно диодите бяха открити отново (официално). Томас Едисон патентова това изобретение. За съжаление, това не му е било полезно във всичките му творби през живота му. Следователно подобна технология е разработена от други учени през годините. До началото на 20 век тези изобретения се наричат ​​токоизправители. И едва след известно време Уилям Ийкълс използва две думи: di и odos. Първата дума се превежда като две, а втората е път. Езикът, на който е дадено името, е гръцки. И ако преведем израза изцяло, тогава „диод“ означава „два пътя“.

Принцип на действие и основна информация за диодите

Диодът има електроди в структурата си. Говорим за анода и катода. Ако първият има положителен потенциал, тогава диодът се нарича отворен. Така съпротивлението става малко и тече ток. Ако потенциалът на катода е положителен, тогава диодът не се отваря. Не пропуска електрически ток и има висока стойност на съпротивление.

Как работи един диод?

По принцип разбрахме какво е диод. Сега трябва да разберете как работи.

Корпусът често е изработен от стъкло, метал или керамика. Най-често вместо последните се използват определени съединения. Под корпуса можете да видите два електрода. Най-простият ще има нишка с малък диаметър.

Вътре в катода има жица. Счита се за нагревател, тъй като неговите функции включват отопление, което се случва според законите на физиката. Диодът се нагрява поради работата на електрически ток.

Силиций или германий също се използват в производството. Едната страна на устройството има недостиг на електроди, другата има излишък. Поради това се създават специални граници, които се осигуряват от p-n преход. Благодарение на него токът се провежда в посоката, в която е необходимо.

Характеристики на диод

Диодът вече е показан на диаграмата, сега трябва да разберете на какво трябва да обърнете внимание, когато купувате устройство.

По правило купувачите се ръководят само от два нюанса. Говорим за максимален ток, както и за обратно напрежение при максимални нива.

Използване на диоди в ежедневието

Доста често диодите се използват в автомобилни генератори. Вие трябва да решите сами кой диод да изберете. Трябва да се отбележи, че машините използват комплекси от няколко устройства, които се разпознават като диоден мост. Често такива устройства са вградени в телевизори и приемници. Ако ги използвате заедно с кондензатори, можете да постигнете изолация на честотите и сигналите.

За да се защити потребителят от електрически ток, в устройствата често се вгражда комплекс от диоди. Тази защитна система се счита за доста ефективна. Също така трябва да се каже, че захранването най-често за всякакви устройства използва такова устройство. По този начин LED диодите вече са доста разпространени.

Видове диоди

След като разгледахме какво е диод, е необходимо да подчертаем какви видове съществуват. По правило устройствата се разделят на две групи. Първият се счита за полупроводник, а вторият е не-полупроводник.

В момента първата група е популярна. Името е свързано с материалите, от които е направено такова устройство: или от два полупроводника, или от обикновен метал с полупроводник.

В момента са разработени редица специални видове диоди, които се използват в уникални схеми и устройства.

Ценеров диод или ценеров диод

Този тип се използва за стабилизиране на напрежението. Факт е, че такъв диод, когато възникне повреда, рязко увеличава тока, докато точността е възможно най-висока. Съответно характеристиките на този тип диод са доста невероятни.

Тунел

Ако обясним с прости думи какъв вид диод е това, тогава трябва да се каже, че този тип създава отрицателен тип съпротивление в характеристиките на тока и напрежението. Често такова устройство се използва в генератори и усилватели.

Обърнат диод

Ако говорим за този тип диод, тогава това устройство може да промени напрежението до минималната страна, докато работи в отворен режим. Това устройство е аналог на диод от тунелен тип. Въпреки че работи по малко по-различен начин, той се основава именно на гореописания ефект.

Варикап

Това устройство е полупроводник. Характеризира се с повишен капацитет, който може да се контролира. Това зависи от индикаторите за обратно напрежение. Често такъв диод се използва при настройка и калибриране на вериги от осцилационен тип.

Светодиод

Този тип диод излъчва светлина, но само ако токът тече в права посока. Най-често това устройство се използва навсякъде, където трябва да се създаде осветление с минимална консумация на енергия.

Фотодиод

Това устройство има напълно противоположни характеристики, ако говорим за предишния описан вариант. По този начин той произвежда заряди само когато светлината го удари.

Маркиране

Трябва да се отбележи, че характеристика на всички устройства е, че всеки елемент има специално обозначение. Благодарение на тях можете да разберете характеристиките на диода, ако е от полупроводников тип. Тялото се състои от четири компонента. Сега трябва да разгледаме маркировките.

На първо място винаги ще има буква или цифра, която показва материала, от който е направен диодът. Така параметрите на диода ще бъдат лесни за намиране. Ако е посочена буквата G, K, A или I, това означава германий, силиций, галиев арсенид и индий. Понякога вместо това могат да бъдат посочени съответно числа от 1 до 4.

Второто място ще посочи типа. Освен това има различни значения и свои собствени характеристики. Може да има токоизправителни блокове (C), варикапи (V), тунелни диоди (I) и ценерови диоди (C), токоизправители (D), микровълни (A).

Предпоследното място е заето от число, което ще покаже областта, в която се използва диодът.

Четвъртото място ще бъде настроено на число от 01 до 99. То ще показва номера на разработката. В допълнение, производителят може да нанесе различни маркировки върху тялото. Въпреки това, като правило, те се използват само на устройства, създадени за конкретни схеми.

За удобство диодите могат да бъдат маркирани с графични изображения. Говорим за точки и райета. Няма никаква логика в тези рисунки. Ето защо, за да разберете какво е имал предвид производителят, ще трябва да прочетете инструкциите.

Триоди

Този тип електрод е аналог на диод. Какво е триод? По комплекс е донякъде подобен на описаните по-горе устройства, но има различни функции и дизайн. Основната разлика между диод и триод ще бъде, че той има три терминала и най-често се нарича сам транзистор.

Принципът на работа е проектиран да извежда ток във веригата с помощта на малък сигнал. Диоди и транзистори се използват в почти всяко електронно устройство. Говорим и за процесори.

Предимства и недостатъци

Лазерният диод, както всеки друг, има предимства и недостатъци. За да подчертаем предимствата на тези устройства, е необходимо да ги уточним. Освен това ще направим малък списък с недостатъци.

Предимствата включват ниска цена на диоди, отличен експлоатационен живот, висок експлоатационен живот и можете да използвате тези устройства и при работа с променлив ток. Трябва също да се отбележи, че устройствата са малки по размер, което им позволява да бъдат поставени на всяка верига.

Що се отнася до минусите, трябва да се подчертае, че в момента няма полупроводникови устройства, които да се използват в устройства с високо напрежение. Ето защо ще трябва да вградите стари аналози. Трябва също да се отбележи, че високите температури имат много пагубен ефект върху диодите. Скъсява експлоатационния живот.

Първите копия имаха много малка точност. Ето защо работата на устройствата беше доста лоша. LED лампите трябваше да бъдат разопаковани. Какво означава това? Някои устройства могат да получат напълно различни свойства, дори произведени в една и съща партида. След отсяването на неподходящите устройства, елементите бяха маркирани, което описваше реалните им характеристики.

Всички диоди, които са направени от стъкло, имат специална характеристика: те са чувствителни към светлина. Така, ако устройството може да се отваря, тоест има капак, тогава цялата верига ще работи по съвсем различен начин, в зависимост от това дали пространството за светлина е отворено или затворено.

В механиката има устройства, които позволяват на въздуха или течността да преминават само в една посока.Спомнете си как помпахте гума на велосипед или кола. Защо въздухът не излезе от колелото, когато свалих маркуча на помпата? Защото на камерата, в пипетата, където вкарвате маркуча на помпата, има такова интересно малко нещо - . Така той позволява на въздуха да преминава само в една посока и блокира преминаването му в другата посока.

Електрониката е същата хидравлика или пневматика. Но цялата шега е, че електрониката използва електрически ток вместо течност или въздух. Ако направим аналогия: резервоар с вода е зареден кондензатор, маркучът е проводник, индукторът е колело с остриета

което не може да се ускори веднага, а след това не може да се спре рязко.

Тогава какво е нипел в електрониката? И ще наречем радиоелемент нипел. И в тази статия ще го опознаем по-добре.

Полупроводниковият диод е елемент, който позволява електрически ток да преминава само в една посока и блокира преминаването му в другата посока. Това е вид зърно ;-).

Някои диоди изглеждат почти същите като резисторите:

А някои изглеждат малко по-различно:

Има и SMD версии на диоди:

Диодът има два извода, като резистор, но тези терминали, за разлика от резистора, имат специфични имена - анод и катод(а не плюс и минус, както казват някои неграмотни електроникари). Но как да определим кое кое е? Има два начина:

1) на някои диоди катодът е обозначен с ивицаразличен от цвета на тялото

2) можете проверете диода с помощта на мултицети разберете къде е неговият катод и къде е неговият анод.В същото време проверете неговата ефективност. Този метод е железен ;-). Как да проверите диод с помощта на мултицет можете да намерите в тази статия.

Ако подадем плюс към анода и минус към катода, тогава диодът ще се "отвори" и електрическият ток ще тече спокойно през него. Но ако приложите минус към анода и плюс към катода, тогава през диода няма да тече ток. Един вид зърно ;-). В диаграмите прост диод е обозначен, както следва:

Много е лесно да запомните къде е анодът и къде е катодът, ако си спомните фунията за наливане на течности в тесните гърла на бутилките. Фунията е много подобна на диодната верига. Изсипваме във фунията и течността се стича много добре, но ако я обърнете наопаки, опитайте да я налеете през тясното гърло на фунията ;-).

Характеристики на диод

Нека да разгледаме характеристиките на диода KD411AM. Търсим неговите характеристики в Интернет, като въвеждаме в търсенето „лист с данни KD411AM“

За да обясним параметрите на диода, ние също се нуждаем от него

1) Обратно максимално напрежение U обр. - това е напрежението на диода, което той може да издържи, когато е свързан в обратна посока, докато през него ще тече ток аз обр.– сила на тока, когато диодът е свързан наобратно.При превишаване на обратното напрежение в диода възниква т. нар. лавинен пробив, в резултат на което токът рязко се увеличава, което може да доведе до пълно термично разрушаване на диода. В нашия изследван диод това напрежение е 700 волта.

2) Максимален ток напред аз пр е максималният ток, който може да тече през диода в права посока. В нашия случай това е 2 ампера.

3) Максимална честота Fd , която не трябва да се превишава. В нашия случай максималната честота на диода ще бъде 30 kHz. Ако честотата е по-висока, нашият диод няма да работи правилно.

Видове диоди

Ценерови диоди

Те са еднакви диоди. Дори от името става ясно, че ценерови диоди стабилизират нещо. А стабилизират напрежението. Но за да може ценеровият диод да извърши стабилизация, е необходимо едно условие.Те трябва да бъдат свързани противоположно на диодите. Анодът е отрицателен, а катодът е положителен.Странно нали? Но защо е така? Нека да го разберем. В характеристиката ток-напрежение (CVC) на диода се използва положителният клон - посоката напред, но в ценеровия диод се използва другата част от клона на CVC - обратната посока.

По-долу в графиката виждаме 5-волтов ценеров диод. Колкото и да се променя силата на тока, пак ще получим 5 волта ;-). Готино, нали? Но има и подводни камъни. Силата на тока не трябва да е по-голяма от тази в описанието на диода, в противен случай той ще се повреди поради висока температура - закон на Джаул-Ленц. Основният параметър на ценеровия диод е стабилизиращо напрежение(Ust). Измерено във волтове. На графиката виждате ценеров диод със стабилизиращо напрежение 5 волта. Има и диапазон на тока, при който ценеровият диод ще работи - това е минималният и максималния ток(I min , I max). Измерва се в ампери.

Ценеровите диоди изглеждат абсолютно същите като конвенционалните диоди:

На диаграмите те са посочени по следния начин:

светодиоди

светодиоди- специален клас диоди, които излъчват видима и невидима светлина. Невидимата светлина е светлина в инфрачервения или ултравиолетовия диапазон. Но за индустрията светодиодите с видима светлина все още играят голяма роля. Използват се за излагане, дизайн на знаци, светещи банери, сгради, а също и за осветление. Светодиодите имат същите параметри като всеки друг диод, но обикновено максималният им ток е много по-малък.

Ограничете обратното напрежение (U arr)може да достигне 10 волта. Максимален ток ( Imax) ще бъде ограничен до около 50 mA за обикновени светодиоди. Още за осветление. Следователно, когато свързвате конвенционален диод, трябва да свържете резистор последователно с него. Резисторът може да се изчисли с помощта на проста формула, но в идеалния случай е по-добре да използвате променлив резистор, да изберете желания блясък, да измерите стойността на променливия резистор и да поставите там постоянен резистор със същата стойност.

Лампите за LED осветление харчат стотинки ток и са евтини.

LED лентите, състоящи се от много светодиоди, са в голямо търсене. Изглеждат много хубави.

В диаграмите светодиодите са обозначени, както следва:

Не забравяйте, че светодиодите са разделени на индикаторни и осветителни. Индикаторните светодиоди имат слаб блясък и се използват за индикация на всички процеси, протичащи в електронна схема. Те се характеризират със слаб блясък и ниска консумация на ток

Е, светодиодите за осветление са тези, които се използват във вашите китайски фенери, както и в LED лампите

Светодиодът е текущо устройство, тоест за нормалната му работа е необходим номинален ток, а не напрежение. При номинален ток светодиодът пада определено количество, което зависи от вида на светодиода (номинална мощност, цвят, температура). По-долу има табела, показваща какъв спад на напрежението се получава на светодиоди с различни цветове при номинален ток:

Можете да научите как да проверите светодиода в тази статия.

Тиристори

Тиристориса диоди, чиято проводимост се контролира с помощта на третия извод - управляващия електрод (UE). Основната употреба на тиристорите е да контролират мощен товар, като използват слаб сигнал, подаден към управляващия електрод.Тиристорите изглеждат подобни на диоди или транзистори. Тиристорите имат толкова много параметри, че няма достатъчно статия, която да ги опише.Основен параметър – I OS, ср.– средната стойност на тока, който трябва да тече през тиристора в права посока, без да навреди на здравето му.Важен параметър е напрежението на отваряне на тиристора - ( U y), който се подава към управляващия електрод и при който тиристорът се отваря напълно.

и така изглеждат мощните тиристори, тоест тиристори, които работят с висок ток:

В диаграмите триодните тиристори изглеждат така:

Има и видове тиристори - динистори и триаци. Динисторите нямат управляващ електрод и изглеждат като обикновен диод. Динисторите започват да пропускат електрически ток през себе си в пряка връзка, когато напрежението върху него надвиши определена стойност.Триаците са същите като триодните тиристори, но когато са включени, те пропускат електрически ток през тях в две посоки, така че се използват в вериги с променлив ток.

Диоден мост и диодни възли

Производителите също вкарват няколко диода в един корпус и ги свързват заедно в определена последователност. По този начин получаваме диодни възли. Диодните мостове са един от видовете диодни възли.

На диаграмите диоден мостсе обозначава така:

Има и други видове диоди, като варикапи, диод на Гън, диод на Шотки и др. Дори вечността не би ни стигнала, за да ги опишем всички.