มีไดโอด. โครงสร้างและการทำงานของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ไดโอดประเภทหลักคือไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์และเซมิคอนดักเตอร์

- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีอิเล็กโทรดสอง (บางครั้งสาม) ที่มีค่าการนำไฟฟ้าทางเดียว อิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับขั้วบวกของอุปกรณ์เรียกว่าแอโนด และอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับขั้วลบเรียกว่าแคโทด หากจ่ายแรงดันตรงให้กับอุปกรณ์ อุปกรณ์จะอยู่ในสถานะเปิดซึ่งมีความต้านทานต่ำและกระแสไหลได้ไม่จำกัด หากใช้แรงดันย้อนกลับ อุปกรณ์จะปิดเนื่องจากมีความต้านทานสูง มีกระแสย้อนกลับอยู่ แต่มีขนาดเล็กมากจนถือว่าตามอัตภาพเป็นศูนย์

การจำแนกประเภททั่วไป

ไดโอดแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ - ไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์และเซมิคอนดักเตอร์

ไม่ใช่สารกึ่งตัวนำ

หนึ่งในพันธุ์ที่เก่าแก่ที่สุดคือ ไดโอดหลอดไฟ (สุญญากาศ). เป็นหลอดวิทยุที่มีอิเล็กโทรด 2 อิเล็กโทรด หนึ่งในนั้นได้รับความร้อนจากเส้นใย ในสถานะเปิด ประจุจะเคลื่อนที่จากพื้นผิวของแคโทดที่ได้รับความร้อนไปยังขั้วบวก เมื่อทิศทางของสนามข้อมูลอยู่ตรงข้าม อุปกรณ์จะเข้าสู่ตำแหน่งปิดและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเลย

อุปกรณ์ที่ไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์อีกประเภทหนึ่งก็คือ เติมแก๊สซึ่งปัจจุบันใช้เฉพาะรุ่นการปล่อยส่วนโค้งเท่านั้น แก๊สตรอน (อุปกรณ์ที่มีแคโทดความร้อน) เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อย ไอปรอท หรือไอระเหยของโลหะอื่นๆ แอโนดออกไซด์พิเศษที่ใช้ในไดโอดเติมแก๊สสามารถทนต่อโหลดกระแสสูงได้

เซมิคอนดักเตอร์

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ใช้หลักการของจุดเชื่อมต่อ pn เซมิคอนดักเตอร์มีสองประเภท - ชนิด p และชนิด n เซมิคอนดักเตอร์ชนิด P มีคุณลักษณะพิเศษคือมีประจุบวกมากเกินไป และเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n มีคุณลักษณะพิเศษคือมีประจุลบ (อิเล็กตรอน) มากเกินไป หากเซมิคอนดักเตอร์ของทั้งสองประเภทนี้อยู่ใกล้ ๆ บริเวณที่มีประจุแคบ ๆ สองแห่งจะอยู่ใกล้กับขอบเขตที่แยกออกจากกันซึ่งเรียกว่าจุดเชื่อมต่อ p-n อุปกรณ์ดังกล่าวที่มีเซมิคอนดักเตอร์สองประเภทที่มีค่าการนำไฟฟ้าเจือปนต่างกัน (หรือเซมิคอนดักเตอร์และโลหะ) และทางแยก p-n เรียกว่า ไดโอดสารกึ่งตัวนำ. เป็นอุปกรณ์ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดในอุปกรณ์สมัยใหม่เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ มีการดัดแปลงอุปกรณ์ดังกล่าวหลายครั้งเพื่อการใช้งานในด้านต่างๆ

ไดโอดสารกึ่งตัวนำ

ประเภทของไดโอดตามขนาดหัวต่อ

ขึ้นอยู่กับขนาดและลักษณะของทางแยก p-n อุปกรณ์สามประเภทจะแยกแยะได้ - ระนาบ จุด และไมโครอัลลอยด์

ชิ้นส่วนระนาบเป็นตัวแทนของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์หนึ่งอันซึ่งมีสองบริเวณที่มีค่าการนำไฟฟ้าเจือปนต่างกัน ผลิตภัณฑ์ยอดนิยมทำจากเจอร์เมเนียมและซิลิคอน ข้อดีของรุ่นดังกล่าวคือความสามารถในการทำงานที่กระแสตรงที่สำคัญและในสภาวะที่มีความชื้นสูง เนื่องจากความจุของสิ่งกีดขวางสูง จึงสามารถทำงานที่ความถี่ต่ำเท่านั้น การใช้งานหลักของพวกเขาคือวงจรเรียงกระแสไฟ AC ที่ติดตั้งในแหล่งจ่ายไฟ โมเดลเหล่านี้เรียกว่าวงจรเรียงกระแส

จุดไดโอดมีพื้นที่ชุมทาง p-n เล็กมาก และปรับให้ใช้งานกับกระแสต่ำได้ พวกมันถูกเรียกว่าความถี่สูงเพราะส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแปลงการสั่นแบบมอดูเลตของความถี่ที่มีนัยสำคัญ

ไมโครอัลลอยด์แบบจำลองได้จากการหลอมรวมผลึกเดี่ยวของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n ตามหลักการทำงานอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแบบระนาบ แต่ลักษณะของอุปกรณ์นั้นคล้ายคลึงกับอุปกรณ์ชี้

วัสดุสำหรับทำไดโอด

ซิลิคอน เจอร์เมเนียม แกลเลียมอาร์เซไนด์ อินเดียมฟอสไฟด์ และซีลีเนียมใช้ในการผลิตไดโอด ที่พบมากที่สุดคือวัสดุสามชนิดแรก

ซิลิคอนบริสุทธิ์- เป็นวัสดุที่มีราคาไม่แพงนักและง่ายต่อการแปรรูปซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ไดโอดซิลิคอนเป็นไดโอดเอนกประสงค์ที่ดีเยี่ยม แรงดันไบอัสคือ 0.7 V ในไดโอดเจอร์เมเนียมค่านี้คือ 0.3 V เจอร์เมเนียมเป็นวัสดุที่หายากและมีราคาแพงกว่า ดังนั้นอุปกรณ์เจอร์เมเนียมจึงถูกนำมาใช้ในกรณีที่อุปกรณ์ซิลิกอนไม่สามารถรับมือกับงานทางเทคนิคได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นในวงจรไฟฟ้ากำลังต่ำและแม่นยำ

ประเภทของไดโอดตามช่วงความถี่

ตามความถี่ในการทำงาน ไดโอดแบ่งออกเป็น:

• ความถี่ต่ำ - สูงถึง 1 kHz
• ความถี่สูงและความถี่สูงพิเศษ - สูงถึง 600 MHz ที่ความถี่ดังกล่าวส่วนใหญ่จะใช้อุปกรณ์ประเภทจุด ความจุของจุดเชื่อมต่อควรต่ำ - ไม่เกิน 1-2 pF มีประสิทธิภาพในช่วงความถี่กว้าง รวมถึงความถี่ต่ำ จึงเป็นสากล
• พัลส์ไดโอดใช้ในวงจรที่ความเร็วสูงเป็นปัจจัยพื้นฐาน ตามเทคโนโลยีการผลิต โมเดลดังกล่าวแบ่งออกเป็นแบบจุด โลหะผสม แบบเชื่อม และแบบกระจาย

พื้นที่ใช้งานของไดโอด

ผู้ผลิตสมัยใหม่นำเสนอไดโอดที่หลากหลายซึ่งออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้าน

ไดโอดเรียงกระแส

อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เพื่อแก้ไขไซนัสอยด์กระแสสลับ หลักการทำงานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอุปกรณ์ที่จะเข้าสู่สถานะปิดเมื่อมีอคติย้อนกลับ อันเป็นผลมาจากการทำงานของอุปกรณ์ไดโอดคลื่นครึ่งลบของไซน์ซอยด์ปัจจุบันจะถูกตัดออก ขึ้นอยู่กับการกระจายพลังงาน ซึ่งขึ้นอยู่กับกระแสไปข้างหน้าสูงสุดที่อนุญาต ไดโอดเรียงกระแสจะถูกแบ่งออกเป็นสามประเภท - กำลังต่ำ กำลังปานกลาง และกำลังสูง

• ไดโอดกระแสต่ำสามารถใช้กับวงจรที่มีกระแสไม่เกิน 0.3 A สินค้ามีน้ำหนักเบาและมีขนาดกะทัดรัดเนื่องจากตัวเครื่องทำจากวัสดุโพลีเมอร์
• ไดโอดกำลังปานกลางสามารถทำงานในช่วงกระแสไฟ 0.3-10.0 A ในกรณีส่วนใหญ่จะมีตัวเรือนโลหะและขั้วต่อแบบแข็ง ผลิตจากซิลิคอนบริสุทธิ์เป็นหลัก ที่ด้านแคโทดจะมีเกลียวสำหรับยึดกับแผงระบายความร้อน
• ไดโอดทรงพลัง (กำลัง) ทำงานในวงจรที่มีกระแสมากกว่า 10 A ตัวเรือนทำจากโลหะเซรามิกและแก้วโลหะ การออกแบบ - พินหรือแท็บเล็ต ผู้ผลิตนำเสนอรุ่นที่ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงถึง 100,000 A และแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 6 kV ทำจากซิลิคอนเป็นหลัก

เครื่องตรวจจับไดโอด

อุปกรณ์ดังกล่าวได้มาจากการรวมไดโอดกับตัวเก็บประจุในวงจร ได้รับการออกแบบมาเพื่อแยกความถี่ต่ำออกจากสัญญาณมอดูเลต มีอยู่ในอุปกรณ์ในครัวเรือนส่วนใหญ่ - วิทยุและโทรทัศน์ โฟโตไดโอดถูกใช้เป็นเครื่องตรวจจับรังสี โดยแปลงแสงที่ตกลงบนพื้นที่ไวแสงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า

การจำกัดอุปกรณ์

การป้องกันการโอเวอร์โหลดนั้นมาจากสายโซ่ของไดโอดหลายตัวที่เชื่อมต่อกับบัสจ่ายไฟในทิศทางตรงกันข้าม ภายใต้สภาวะการทำงานมาตรฐาน ไดโอดทั้งหมดจะถูกปิด อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินเป้าหมายที่อนุญาต องค์ประกอบป้องกันตัวใดตัวหนึ่งจะถูกกระตุ้น

สวิตช์ไดโอด

สวิตช์คือการรวมกันของไดโอดที่ใช้ในการเปลี่ยนสัญญาณความถี่สูงทันที ระบบดังกล่าวถูกควบคุมโดยกระแสไฟฟ้าตรง สัญญาณความถี่สูงและสัญญาณควบคุมจะถูกแยกออกจากกันโดยใช้ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ

การป้องกันประกายไฟของไดโอด

การป้องกันประกายไฟที่มีประสิทธิภาพถูกสร้างขึ้นโดยการรวมแผงกั้น shunt-diode ที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าเข้ากับตัวต้านทานจำกัดกระแส

ไดโอดพาราเมตริก

ใช้ในแอมพลิฟายเออร์แบบพาราเมตริก ซึ่งเป็นประเภทย่อยของแอมพลิฟายเออร์รีโซแนนซ์รีโซแนนซ์ หลักการทำงานขึ้นอยู่กับผลกระทบทางกายภาพ ซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อสัญญาณที่มีความถี่ต่างกันมาถึงความจุแบบไม่เชิงเส้น กำลังส่วนหนึ่งของสัญญาณหนึ่งจะถูกส่งไปเพื่อเพิ่มพลังของสัญญาณอื่น องค์ประกอบที่ออกแบบมาให้มีความจุแบบไม่เชิงเส้นคือไดโอดพาราเมตริก

การผสมไดโอด

อุปกรณ์ผสมใช้ในการแปลงสัญญาณไมโครเวฟให้เป็นสัญญาณความถี่กลาง การแปลงสัญญาณเกิดขึ้นเนื่องจากพารามิเตอร์ของไดโอดผสมไม่เชิงเส้น อุปกรณ์ที่มีแผงกั้นชอตกี, วาริแคป, ไดโอดย้อนกลับ และไดโอดมอตต์ ถูกใช้เป็นไดโอดไมโครเวฟผสม

ไดโอดตัวคูณ

อุปกรณ์ไมโครเวฟเหล่านี้ใช้เป็นตัวคูณความถี่ สามารถทำงานได้ในช่วงความยาวคลื่นเดซิเมตร เซนติเมตร และมิลลิเมตร ตามกฎแล้ว อุปกรณ์ซิลิคอนและแกลเลียมอาร์เซไนด์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์ตัวคูณ ซึ่งมักมีเอฟเฟกต์ชอตกี

จูนไดโอด

หลักการทำงานของการปรับไดโอดนั้นขึ้นอยู่กับการพึ่งพาความจุของสิ่งกีดขวางของจุดเชื่อมต่อ p-n กับค่าแรงดันย้อนกลับ อุปกรณ์ซิลิคอนและแกลเลียมอาร์เซไนด์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์ปรับแต่ง ชิ้นส่วนเหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์ปรับความถี่ในช่วงไมโครเวฟ

ไดโอดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในการสร้างสัญญาณในช่วงไมโครเวฟ ต้องมีอุปกรณ์สองประเภทหลัก ได้แก่ ไดโอดถล่มและไดโอดกันน์ เมื่อเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางไดโอดในโหมดใดโหมดหนึ่งสามารถทำหน้าที่ของอุปกรณ์ตัวคูณได้

ประเภทของไดโอดตามประเภทการออกแบบ

ซีเนอร์ไดโอด (ซีเนอร์ไดโอด)

อุปกรณ์เหล่านี้สามารถรักษาลักษณะการทำงานในโหมดไฟฟ้าสลายได้ อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำ (แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5.7 V) ใช้การพังทลายของอุโมงค์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงใช้การพังทลายของหิมะถล่ม ตัวปรับเสถียรภาพให้เสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าต่ำ

สารเพิ่มความคงตัว

ตัวคงตัวหรือนอร์มิสเตอร์คือไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งสาขาตรงของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันถูกใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า (นั่นคือ ในบริเวณอคติไปข้างหน้า แรงดันไฟฟ้าบนตัวป้องกันเสถียรภาพจะขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย) คุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวป้องกันเสถียรภาพเมื่อเปรียบเทียบกับซีเนอร์ไดโอดคือแรงดันไฟฟ้ารักษาเสถียรภาพที่ต่ำกว่า (ประมาณ 0.7-2 V)

ไดโอดชอตกี

อุปกรณ์ที่ใช้เป็นวงจรเรียงกระแส ตัวคูณ และอุปกรณ์ปรับแต่งทำงานบนพื้นฐานของหน้าสัมผัสโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ตามโครงสร้างแล้ว เป็นเวเฟอร์ที่ทำจากซิลิคอนความต้านทานต่ำ ซึ่งใช้ฟิล์มที่มีความต้านทานสูงซึ่งมีการนำไฟฟ้าชนิดเดียวกันติดอยู่ ชั้นโลหะถูกพ่นด้วยสุญญากาศบนฟิล์ม

วาริแคป

Varicaps ทำหน้าที่ของความจุซึ่งค่าจะเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า ลักษณะสำคัญของอุปกรณ์นี้คือแรงดันไฟฟ้าความจุ

ไดโอดอุโมงค์

ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้มีส่วนตกลงกับคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่เกิดขึ้นเนื่องจากผลของอุโมงค์ การดัดแปลงอุปกรณ์อุโมงค์นั้นเป็นไดโอดแบบย้อนกลับซึ่งมีการแสดงความต้านทานเชิงลบเล็กน้อยหรือขาดหายไป สาขาย้อนกลับของไดโอดย้อนกลับสอดคล้องกับสาขาไปข้างหน้าของอุปกรณ์ไดโอดแบบดั้งเดิม

ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์นอกเหนือจากแอโนดและแคโทดต่างจากไดโอดทั่วไปตรงที่มีอิเล็กโทรดควบคุมตัวที่สาม โมเดลเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะเสถียรสองสถานะ - เปิดและปิด ตามการออกแบบ ชิ้นส่วนเหล่านี้แบ่งออกเป็นไดนิสเตอร์ ไทริสเตอร์ และไทรแอก ซิลิคอนส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านี้

ไทรแอก

ไทริแอก (ไทริสเตอร์แบบสมมาตร) เป็นไทริสเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับการสลับในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ต่างจากไทริสเตอร์ซึ่งมีแคโทดและแอโนดการเรียกขั้วหลัก (กำลัง) ของไทรแอกคือแคโทดหรือแอโนดนั้นไม่ถูกต้อง เนื่องจากเนื่องจากโครงสร้างของไทรแอคทั้งสองจึงอยู่พร้อมกัน ไทรแอกยังคงเปิดอยู่ตราบใดที่กระแสที่ไหลผ่านเทอร์มินัลหลักเกินค่าที่แน่นอนที่เรียกว่ากระแสไฟค้างไว้

ไดนิสเตอร์

ไดนิสเตอร์หรือไดโอดไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีอิเล็กโทรดควบคุม แต่จะถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระหว่างอิเล็กโทรดหลักแทน แอปพลิเคชันหลักของพวกเขาคือการควบคุมโหลดที่ทรงพลังโดยใช้สัญญาณอ่อน ไดนิสเตอร์ยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์สวิตชิ่ง

สะพานไดโอด

เหล่านี้คือไดโอด 4, 6 หรือ 12 ตัวที่เชื่อมต่อถึงกัน จำนวนองค์ประกอบไดโอดจะถูกกำหนดโดยประเภทของวงจร ซึ่งอาจเป็นแบบเฟสเดียว สามเฟส ฟูลบริดจ์ หรือฮาล์ฟบริดจ์ บริดจ์ทำหน้าที่แก้ไขกระแสไฟฟ้า มักใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์

โฟโตไดโอด

ออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงานแสงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า หลักการทำงานคล้ายกับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

ไฟ LED

อุปกรณ์เหล่านี้จะปล่อยแสงเมื่อเชื่อมต่อกับกระแสไฟฟ้า LED ซึ่งมีสีและกำลังการเรืองแสงที่หลากหลาย ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ในอุปกรณ์ต่างๆ ตัวปล่อยแสงในออปโตคัปเปลอร์ และใช้ในโทรศัพท์มือถือเพื่อเป็นไฟแบ็คไลท์ของคีย์บอร์ด อุปกรณ์กำลังสูงเป็นที่ต้องการในฐานะแหล่งกำเนิดแสงสมัยใหม่ในโคมไฟ

ไดโอดอินฟราเรด

นี่คือ LED ชนิดหนึ่งที่ปล่อยแสงในช่วงอินฟราเรด มันถูกใช้ในสายสื่อสารไร้สาย เครื่องมือวัด อุปกรณ์ควบคุมระยะไกล และในกล้องวงจรปิดเพื่อดูอาณาเขตในเวลากลางคืน อุปกรณ์เปล่งแสงอินฟราเรดจะสร้างแสงในช่วงที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ คุณสามารถตรวจจับได้โดยใช้กล้องโทรศัพท์มือถือของคุณ

กันน์ไดโอด

ไดโอดไมโครเวฟประเภทนี้ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีโครงสร้างแถบการนำไฟฟ้าที่ซับซ้อน โดยทั่วไปแล้ว แกลเลียมอาร์เซไนด์การนำไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ อุปกรณ์นี้ไม่มีจุดเชื่อมต่อ p-n กล่าวคือ คุณลักษณะของอุปกรณ์นั้นอยู่ภายในและไม่เกิดขึ้นที่ขอบเขตการเชื่อมต่อของเซมิคอนดักเตอร์สองตัวที่แตกต่างกัน

แมกนีโตไดโอด

ในอุปกรณ์ดังกล่าวลักษณะแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันจะเปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ในปุ่มแบบไร้สัมผัสซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อป้อนข้อมูล เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว อุปกรณ์ควบคุม และการวัดปริมาณที่ไม่ใช้ไฟฟ้า

เลเซอร์ไดโอด

อุปกรณ์เหล่านี้ซึ่งมีโครงสร้างคริสตัลที่ซับซ้อนและหลักการทำงานที่ซับซ้อน มอบโอกาสที่หาได้ยากในการสร้างลำแสงเลเซอร์ในสภาวะปกติ เนื่องจากกำลังแสงสูงและฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย อุปกรณ์เหล่านี้จึงมีประสิทธิภาพในเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการใช้งานในครัวเรือน ทางการแพทย์ และทางวิทยาศาสตร์

ไดโอดถล่มและทรานซิทถล่ม

หลักการทำงานของอุปกรณ์คือการคูณหิมะถล่มของผู้ให้บริการชาร์จในช่วงอคติย้อนกลับของทางแยก p-n และการเอาชนะพื้นที่การบินในช่วงเวลาหนึ่ง แกลเลียมอาร์เซไนด์หรือซิลิคอนถูกใช้เป็นวัสดุตั้งต้น อุปกรณ์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างการสั่นความถี่สูงพิเศษ

พินไดโอด

อุปกรณ์ PIN ระหว่างภูมิภาค p และ n มีเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่ได้เจือ (i-region) ของตัวเอง พื้นที่ที่ไม่มีการเจือกว้างไม่อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์นี้เป็นวงจรเรียงกระแส อย่างไรก็ตาม ไดโอด PIN ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผสม เครื่องตรวจจับ พาราเมตริก สวิตชิ่ง การจำกัด การปรับแต่ง และไดโอดกำเนิด

ไตรโอด

Triodes เป็นหลอดสุญญากาศ มีอิเล็กโทรดสามชนิด: แคโทดแบบเทอร์โมนิก (ให้ความร้อนโดยตรงหรือโดยอ้อม) แอโนด และกริดควบคุม ปัจจุบัน ไตรโอดถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์เกือบทั้งหมด ข้อยกเว้นอยู่ในพื้นที่ที่จำเป็นต้องมีการแปลงสัญญาณด้วยความถี่ลำดับหลายร้อย MHz - GHz ของพลังงานสูงโดยมีส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่จำนวนน้อย และขนาดและน้ำหนักไม่ได้มีความสำคัญมากนัก

การทำเครื่องหมายไดโอด

การทำเครื่องหมายอุปกรณ์ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยตัวเลขและตัวอักษร:

• ตัวอักษรตัวแรกแสดงถึงลักษณะของแหล่งข้อมูล ตัวอย่างเช่น K – ซิลิคอน, G – เจอร์เมเนียม, A – แกลเลียมอาร์เซไนด์, I – อินเดียมฟอสไฟด์
• ตัวอักษรตัวที่สองคือคลาสหรือกลุ่มของไดโอด
• องค์ประกอบที่สาม ซึ่งมักจะเป็นดิจิทัล แสดงถึงการใช้งานและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของแบบจำลอง
• องค์ประกอบที่สี่คือตัวอักษรหนึ่ง (จาก A ถึง Z) ซึ่งระบุตัวเลือกการพัฒนา

ตัวอย่าง: KD202K – ไดโอดแพร่กระจายวงจรเรียงกระแสซิลิคอน

บทความนี้มีประโยชน์หรือไม่?

(0)

คุณไม่ชอบอะไร?

ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับทั้งสองครึ่งคลื่นที่ผ่านสะพานไดโอดจะมีขั้วของแรงดันไฟฟ้าตรงที่โหลดเท่ากัน
นอกจากนี้ยังมีรูปแบบการใช้ไดโอดเพียง 2 ตัวในการแก้ไขกระแสสลับโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีก๊อกจากจุดกึ่งกลาง ในนั้นการทำงานที่ถูกต้องของไดโอดนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากหม้อแปลงที่ใช้มีขดลวดทุติยภูมิที่เหมือนกันสองเส้นโดยมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน ขดลวดอันหนึ่งทำงานเป็นเวลาครึ่งรอบ และอีกขดลวดหนึ่งทำงานสำหรับอีกครึ่งรอบ คุณสามารถค้นหาและแยกชิ้นส่วนตัวเลือกนี้ได้ด้วยตัวเอง แต่ในทางปฏิบัติ รูปแบบที่กล่าวถึงข้างต้นมีการใช้งานบ่อยกว่ามาก
หากคุณจะไม่ใช้ไดโอดในวงจรความถี่สูงและไดโอดเหล่านี้เป็นชุดแยกกัน คุณจำเป็นต้องรู้พารามิเตอร์หลักสองตัวของไดโอดเรียงกระแส:
1)กระแสไปข้างหน้าสูงสุด, ต่างประเทศ นี่เป็นกระแสเดียวกับที่จะผ่านโหลดเมื่อไดโอดเปิดอยู่ ในไดโอดส่วนใหญ่ที่ใช้ ค่านี้จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.1 ถึง 10A ยังมีอันที่ทรงพลังกว่าอีกด้วย อย่างไรก็ตามจะต้องคำนึงว่าไม่ว่าในกรณีใดเมื่อ Ipr กระแสตรงไหลผ่านไดโอดแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กจะ "ตกลง" ค่าของมันขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสที่ไหล แต่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 1V ค่านี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตกโดยตรง และโดยปกติจะกำหนดเป็น Upr หรือ Udrop สำหรับแต่ละไดโอดจะมีระบุไว้ในหนังสืออ้างอิง
2)แรงดันย้อนกลับสูงสุด,ยูโอบ. นี่คือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งไดโอดยังคงรักษาคุณสมบัติของวาล์วไว้ โดยทั่วไปนี่เป็นเพียงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เราสามารถเชื่อมต่อกับขั้วของมันได้ และเมื่อเลือกไดโอดสำหรับวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เดียวกันคุณต้องเน้นไปที่ค่านี้อย่างแม่นยำ เมื่อค่าแรงดันไฟฟ้านี้เกิน การสลายตัวของไดโอดแบบย้อนกลับไม่ได้จะเกิดขึ้น เช่นเดียวกับเมื่อเกิน Ipr กระแสไปข้างหน้า ค่านี้มีอยู่ในหนังสืออ้างอิงไดโอดด้วย
เป็นเรื่องน่าสังเกตว่าไดโอดประเภทอื่น - ซีเนอร์ไดโอด ข้อมูลเล็กน้อยเกี่ยวกับพวกเขาเพิ่มเติม
ไดโอดอีกกลุ่มหนึ่งคือซีเนอร์ไดโอด จุดประสงค์ของพวกเขาไม่ใช่เพื่อแก้ไขกระแส แต่เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ พวกมันมีทางแยก p-n ด้วย ซีเนอร์ไดโอดต่างจากไดโอดตรงที่เชื่อมต่อในทิศทางตรงกันข้าม ลักษณะและสัญลักษณ์แรงดันไฟฟ้าปัจจุบันแสดงในรูปที่ 5 จากรูปที่ 5 เห็นได้ชัดว่าที่ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วซีเนอร์ไดโอดน้อยกว่า Umin กระแสจะเท่ากับศูนย์ ที่แรงดันไฟฟ้า Umin ซีเนอร์ไดโอดจะเปิดขึ้นและกระแสเริ่มไหลผ่าน ส่วนแรงดันไฟฟ้าจาก Umin ถึง Umax เช่น ระหว่างจุดที่ 1 ถึง 2 บนกราฟคือส่วนการทำงานของไดโอดอ้างอิง (ซีเนอร์ไดโอด) ค่าต่ำสุดและสูงสุดอาจแตกต่างกันเพียงหนึ่งในสิบของโวลต์เท่านั้น ค่าเหล่านี้สอดคล้องกับกระแสเสถียรภาพขั้นต่ำและสูงสุด พารามิเตอร์หลักของซีเนอร์ไดโอดคือ:
1)แรงดันไฟฟ้าคงที่. ไดโอดซีเนอร์ผลิตขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ส่วนใหญ่มักจะอยู่ที่ 6 ถึง 12V แต่ก็มีตั้งแต่ 2 ถึง 6V เช่นเดียวกับที่ไม่ค่อยได้ใช้มากกว่า 12 และสูงถึง 300V
2)เสถียรภาพขั้นต่ำปัจจุบัน Ist.min. นี่คือกระแสที่เล็กที่สุดที่ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอดซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรของแผ่นป้ายปรากฏอยู่ โดยปกติแล้วจะเป็น 4...5mA;
3เอ็ม กระแสเสถียรภาพสูงสุด. นี่คือกระแสสูงสุดที่ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอด ซึ่งจะต้องไม่เกินระหว่างการทำงาน เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดเกิดความร้อนที่ยอมรับไม่ได้ ในรุ่นที่ใช้พลังงานต่ำ มักจะอยู่ที่ 20...40 mA
ยิ่งส่วนที่ 1 - 2 ของคุณลักษณะโวลต์-แอมแปร์ของซีเนอร์ไดโอดมีความชันมากเท่าใด แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น
การใช้งานเฉพาะของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าพร้อมการคำนวณมีให้ในส่วน "การคำนวณตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริก" และ "ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบชดเชยต่อเนื่อง"
มีไดโอดประเภทอื่น เหล่านี้คือพัลส์ไดโอด, ไดโอดไมโครเวฟ, ตัวสเตบิสเตอร์, วาริแคป, ไดโอดอุโมงค์, ไดโอดเปล่งแสง, โฟโตไดโอด แต่ลองมาดูกันว่าพวกเขายังคงไม่ได้ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าธรรมดา แต่ในอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ล้วน ๆ ดังนั้นเราจะไม่มุ่งความสนใจไปที่พวกมัน นอกจากนี้ เมื่อศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของไดโอดที่พิจารณาแล้ว สามารถดูข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งข้างต้นได้ง่ายในเอกสารทางเทคนิค
และโดยสรุปข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับการทำเครื่องหมายของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ มาพูดภาษารัสเซียกันเถอะ
อักขระตัวแรกคือตัวอักษร (สำหรับอุปกรณ์วัตถุประสงค์ทั่วไป) หรือตัวเลข (สำหรับอุปกรณ์วัตถุประสงค์พิเศษ) ซึ่งระบุถึงวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ต้นทางที่ใช้สร้างไดโอด: G (หรือ 1) - เจอร์เมเนียม; K (หรือ 2) - ซิลิคอน; เอ (หรือ 3) - GaAS สัญลักษณ์ที่สองคือตัวอักษรที่ระบุคลาสย่อยของไดโอด: D - วงจรเรียงกระแส, ความถี่สูง (สากล) และพัลส์; B - วาริแคป; C - ซีเนอร์ไดโอด; L - ไฟ LED อักขระตัวที่สามคือตัวเลขที่ระบุจุดประสงค์ของไดโอด (สำหรับซีเนอร์ไดโอด - กำลังการกระจาย): ตัวอย่างเช่น 3 - การสลับ 4 - สากล ฯลฯ อักขระที่สี่และห้าเป็นตัวเลข 2 หลักที่ระบุหมายเลขซีเรียลของการพัฒนา (สำหรับซีเนอร์ไดโอด - แรงดันไฟฟ้ารักษาเสถียรภาพที่กำหนด) อักขระตัวที่หกคือตัวอักษรที่ระบุกลุ่มพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ (สำหรับซีเนอร์ไดโอดคือลำดับการพัฒนา)
ตัวอย่างเครื่องหมายบางส่วน:
GD412A - เจอร์เมเนียม (G) ไดโอด (D), สากล (4), หมายเลขการพัฒนา 12, กลุ่ม A; KS196V - ซิลิคอน (K) ซีเนอร์ไดโอด (S), กำลังกระจายไม่เกิน 0.3 W (1), แรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพที่กำหนด 9.6 V, การพัฒนาที่สาม (V)
สำหรับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดตัวเครื่องเล็ก การทำเครื่องหมายสีจะใช้ในรูปแบบของเครื่องหมายที่ติดบนตัวเครื่อง

ไดโอดเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์หรืออุปกรณ์สุญญากาศที่ง่ายที่สุดซึ่งมีหน้าสัมผัสสองตัวคุณสมบัติหลักขององค์ประกอบนี้คือสิ่งที่เรียกว่าการนำไฟฟ้าทางเดียว

ซึ่งหมายความว่าเซมิคอนดักเตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขั้วไฟฟ้า คุณสามารถเปิดหรือปิดไดโอดได้โดยการเปลี่ยนทิศทางของกระแส คุณสมบัตินี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบวงจรในด้านต่างๆ

หลักการทำงานมีดังนี้:
องค์ประกอบวิทยุประกอบด้วยทางแยกปัจจุบันพร้อมหน้าสัมผัสการทำงานแบบรวม - ขั้วบวกและแคโทด
ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าโดยตรงกับอิเล็กโทรด (แอโนด - บวก, แคโทด - ลบ) เราจะเปิดทางแยกความต้านทานของไดโอดจะเล็กน้อยและกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่าโดยตรงจะไหลผ่าน

ถ้าขั้วกลับกัน นั่นคือ ศักย์ไฟฟ้าลบถูกนำไปใช้กับขั้วบวก และศักย์ไฟฟ้าบวกถูกจ่ายไปที่แคโทด ความต้านทานของจุดเชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้นมากจนถือว่ามีแนวโน้มเป็นอนันต์ กระแสไฟฟ้า (ย้อนกลับ) มีค่าเป็นศูนย์เป็นหลัก

ไดโอดประเภทหลักคือไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์และเซมิคอนดักเตอร์

ประเภทแรกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคของหลอดวิทยุ ก่อนที่จะมีการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ในวงกว้าง ขวดซึ่งเป็นส่วนสำคัญของส่วนประกอบวิทยุอาจมีก๊าซหรือสุญญากาศชนิดพิเศษอยู่ ความน่าเชื่อถือและกำลังของไดโอดเติมแก๊ส (สุญญากาศ) ไม่น่าพอใจ อย่างไรก็ตาม ขนาดที่ใหญ่และความจำเป็นในการอุ่นเครื่องเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพจำกัดการใช้งาน

ในการทำงานจำเป็นต้องอุ่นอิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่งก่อน - แคโทด หลังจากนั้นก็มีการปล่อยอิเล็กตรอนเกิดขึ้นภายในหลอดไฟและกระแสไหลระหว่างอิเล็กโทรดทำงาน (ในทิศทางเดียว)

นี่มันน่าสนใจ! แม้ว่าหลอดสุญญากาศจะมีลักษณะโบราณ แต่ผู้ที่ชื่นชอบดนตรีดีๆ ก็ชอบเครื่องขยายเสียงที่ประกอบโดยใช้องค์ประกอบเหล่านี้ เชื่อกันว่าเสียงจะเป็นธรรมชาติและสะอาดกว่าในระบบเซมิคอนดักเตอร์

แอมพลิฟายเออร์ประกอบจากไดโอดสุญญากาศ

ไดโอดสารกึ่งตัวนำ องค์ประกอบการทำงานเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีหน้าสัมผัสอิเล็กโทรดในตัว

เนื่องจากคริสตัลสามารถทำงานได้ในทุกสภาวะ (กระแสไหลเข้าสู่ร่างกายโดยตรง) จึงไม่จำเป็นต้องวางไว้ในสุญญากาศหรือสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซพิเศษ จำเป็นต้องมีการป้องกันทางกลเท่านั้น เนื่องจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดมีความเปราะบาง

ไดโอดคืออะไร? ซึ่งเป็นธาตุที่ได้รับค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่ากระแสไฟฟ้าไหลอย่างไร การใช้อุปกรณ์ขึ้นอยู่กับวงจรที่ต้องจำกัดองค์ประกอบต่อไปนี้ ในบทความนี้เราจะพูดถึงการออกแบบไดโอดรวมถึงประเภทใดบ้าง ลองดูแผนภาพและตำแหน่งที่ใช้องค์ประกอบเหล่านี้

ประวัติความเป็นมาของการปรากฏตัว

บังเอิญว่านักวิทยาศาสตร์สองคนเริ่มทำงานเกี่ยวกับการสร้างไดโอด: ชาวอังกฤษและชาวเยอรมัน ควรสังเกตว่าการค้นพบของพวกเขาแตกต่างกันเล็กน้อย ครั้งแรกมีพื้นฐานมาจากการประดิษฐ์หลอดไตรโอด และครั้งที่สองเกี่ยวกับโซลิดสเตต

น่าเสียดายที่ในเวลานั้นวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสร้างความก้าวหน้าในด้านนี้ได้ แต่มีเหตุผลมากมายที่ต้องคิด

ไม่กี่ปีต่อมา ไดโอดก็ถูกค้นพบอีกครั้ง (อย่างเป็นทางการ) โทมัส เอดิสัน จดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์นี้ น่าเสียดายที่สิ่งนี้ไม่มีประโยชน์สำหรับเขาในงานทั้งหมดของเขาในช่วงชีวิตของเขา ดังนั้นเทคโนโลยีที่คล้ายกันจึงได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ถูกเรียกว่าวงจรเรียงกระแส และหลังจากนั้นไม่นาน William Eakles ก็ใช้คำสองคำ: di และ odos คำแรกแปลว่าสอง และคำที่สองคือเส้นทาง ภาษาที่ใช้ตั้งชื่อคือภาษากรีก และถ้าเราแปลนิพจน์ทั้งหมด "ไดโอด" ก็หมายถึง "สองเส้นทาง"

หลักการทำงานและข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับไดโอด

ไดโอดมีอิเล็กโทรดอยู่ในโครงสร้าง เรากำลังพูดถึงขั้วบวกและแคโทด หากอันแรกมีศักยภาพเป็นบวก ไดโอดนั้นจะถูกเรียกว่าเปิด ดังนั้นความต้านทานจึงมีน้อยและกระแสจะไหล ถ้าศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกที่แคโทด แสดงว่าไดโอดไม่เปิด ไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านและมีค่าความต้านทานสูง

ไดโอดทำงานอย่างไร?

โดยหลักการแล้ว เราหาได้ว่าไดโอดคืออะไร ตอนนี้คุณต้องเข้าใจวิธีการทำงานแล้ว

ตัวเครื่องมักทำจากแก้ว โลหะ หรือเซรามิค ส่วนใหญ่มักจะใช้สารประกอบบางชนิดแทนอย่างหลัง ใต้ตัวเรือนคุณจะเห็นอิเล็กโทรดสองตัว สิ่งที่ง่ายที่สุดคือด้ายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก

มีสายไฟอยู่ภายในแคโทด ถือเป็นเครื่องทำความร้อนเนื่องจากหน้าที่ของมันรวมถึงการทำความร้อนซึ่งเกิดขึ้นตามกฎของฟิสิกส์ ไดโอดจะร้อนขึ้นเนื่องจากการทำงานของกระแสไฟฟ้า

ซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียมก็ใช้ในการผลิตเช่นกัน ด้านหนึ่งของอุปกรณ์ขาดอิเล็กโทรดส่วนอีกด้านมีส่วนเกิน ด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างขอบเขตพิเศษซึ่งจัดทำโดยการเปลี่ยน p-n ด้วยเหตุนี้กระแสจึงดำเนินไปในทิศทางที่จำเป็น

ลักษณะไดโอด

ไดโอดแสดงอยู่ในแผนภาพแล้วตอนนี้คุณควรค้นหาสิ่งที่คุณต้องใส่ใจเมื่อซื้ออุปกรณ์

ตามกฎแล้วผู้ซื้อจะได้รับคำแนะนำจากความแตกต่างเพียงสองประการเท่านั้น เรากำลังพูดถึงกระแสสูงสุดตลอดจนแรงดันย้อนกลับที่ระดับสูงสุด

การใช้ไดโอดในชีวิตประจำวัน

บ่อยครั้งที่ไดโอดถูกใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ คุณควรตัดสินใจด้วยตัวเองว่าจะเลือกไดโอดตัวไหน ควรสังเกตว่าเครื่องจักรใช้คอมเพล็กซ์ของอุปกรณ์หลายชนิดซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นสะพานไดโอด บ่อยครั้งที่อุปกรณ์ดังกล่าวติดตั้งอยู่ในโทรทัศน์และเครื่องรับ หากคุณใช้ร่วมกับตัวเก็บประจุ คุณสามารถแยกความถี่และสัญญาณได้

เพื่อปกป้องผู้บริโภคจากกระแสไฟฟ้า จึงมักมีการฝังไดโอดที่ซับซ้อนไว้ในอุปกรณ์ ระบบป้องกันนี้ถือว่ามีประสิทธิผลค่อนข้างมาก ต้องบอกว่าอุปกรณ์ดังกล่าวใช้แหล่งจ่ายไฟบ่อยที่สุดสำหรับอุปกรณ์ใด ๆ ดังนั้นไดโอด LED จึงค่อนข้างธรรมดา

ประเภทของไดโอด

เมื่อพิจารณาว่าไดโอดคืออะไรจึงจำเป็นต้องเน้นย้ำว่ามีประเภทใดบ้าง ตามกฎแล้วอุปกรณ์จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม อันแรกถือเป็นเซมิคอนดักเตอร์ และอันที่สองไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์

ขณะนี้กลุ่มแรกกำลังได้รับความนิยม ชื่อนี้เกี่ยวข้องกับวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์ดังกล่าว: จากเซมิคอนดักเตอร์สองตัวหรือจากโลหะธรรมดาที่มีเซมิคอนดักเตอร์

ในขณะนี้ มีการพัฒนาไดโอดชนิดพิเศษจำนวนหนึ่งที่ใช้ในวงจรและอุปกรณ์เฉพาะ

ซีเนอร์ไดโอดหรือซีเนอร์ไดโอด

ประเภทนี้ใช้ในการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า ความจริงก็คือว่าเมื่อเกิดการพังทลายของไดโอดกระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่ความแม่นยำจะสูงที่สุด ดังนั้นลักษณะของไดโอดประเภทนี้จึงค่อนข้างน่าทึ่ง

อุโมงค์

หากเราอธิบายด้วยคำพูดง่ายๆ ว่านี่คือไดโอดชนิดใด ก็ควรจะกล่าวว่าประเภทนี้สร้างความต้านทานเชิงลบในลักษณะแรงดันกระแส บ่อยครั้งที่อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องขยายเสียง

ไดโอดกลับด้าน

หากเราพูดถึงไดโอดประเภทนี้อุปกรณ์นี้สามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเป็นด้านต่ำสุดขณะทำงานในโหมดเปิดได้ อุปกรณ์นี้เป็นอะนาล็อกของไดโอดแบบอุโมงค์ แม้ว่ามันจะทำงานในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ก็ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ที่อธิบายไว้ข้างต้นอย่างแม่นยำ

วาริแคป

อุปกรณ์นี้เป็นสารกึ่งตัวนำ มีลักษณะพิเศษคือมีความจุเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถควบคุมได้ ขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้แรงดันย้อนกลับ บ่อยครั้งที่ไดโอดดังกล่าวถูกใช้เมื่อตั้งค่าและปรับเทียบวงจรประเภทออสซิลเลเตอร์

ไดโอดเปล่งแสง

ไดโอดประเภทนี้จะปล่อยแสงออกมาก็ต่อเมื่อกระแสไหลไปในทิศทางไปข้างหน้าเท่านั้น โดยส่วนใหญ่ อุปกรณ์นี้จะใช้ทุกที่ที่ต้องการสร้างแสงสว่างโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด

โฟโตไดโอด

อุปกรณ์นี้มีลักษณะตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิงหากเราพูดถึงตัวเลือกที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ดังนั้นจึงสร้างประจุเฉพาะเมื่อแสงตกกระทบเท่านั้น

การทำเครื่องหมาย

ควรสังเกตว่าคุณลักษณะของอุปกรณ์ทั้งหมดคือแต่ละองค์ประกอบมีการกำหนดพิเศษ ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้คุณสามารถค้นหาคุณสมบัติของไดโอดได้หากเป็นประเภทเซมิคอนดักเตอร์ ร่างกายประกอบด้วยองค์ประกอบสี่ประการ ตอนนี้เราควรพิจารณาเครื่องหมาย

ในตอนแรกจะต้องมีตัวอักษรหรือตัวเลขที่ระบุถึงวัสดุที่ใช้สร้างไดโอดเสมอ ดังนั้นพารามิเตอร์ของไดโอดจึงง่ายต่อการค้นหา หากมีการระบุตัวอักษร G, K, A หรือ I แสดงว่าเจอร์เมเนียม, ซิลิคอน, แกลเลียมอาร์เซไนด์และอินเดียม บางครั้งอาจระบุตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 4 แทนตามลำดับ

ตำแหน่งที่สองจะระบุประเภท อีกทั้งยังมีความหมายและลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันออกไป อาจมีหน่วยเรียงกระแส (C), วาริแคป (V), ไดโอดอุโมงค์ (I) และซีเนอร์ไดโอด (C), วงจรเรียงกระแส (D), ไมโครเวฟ (A)

ตำแหน่งสุดท้ายจะถูกครอบครองโดยตัวเลขที่จะระบุพื้นที่ที่ใช้ไดโอด

อันดับที่ 4 จะเป็นตัวเลขตั้งแต่ 01 ถึง 99 โดยจะระบุหมายเลขการพัฒนา นอกจากนี้ผู้ผลิตยังสามารถติดเครื่องหมายต่าง ๆ บนร่างกายได้ อย่างไรก็ตามตามกฎแล้วจะใช้กับอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นสำหรับวงจรเฉพาะเท่านั้น

เพื่อความสะดวกสามารถทำเครื่องหมายไดโอดด้วยภาพกราฟิกได้ เรากำลังพูดถึงจุดและลายเส้น ไม่มีเหตุผลในภาพวาดเหล่านี้ ดังนั้นเพื่อที่จะเข้าใจสิ่งที่ผู้ผลิตคิดไว้ คุณจะต้องอ่านคำแนะนำ

ไตรโอด

อิเล็กโทรดประเภทนี้เป็นแบบอะนาล็อกของไดโอด ไตรโอดคืออะไร? มันค่อนข้างซับซ้อนคล้ายกับอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ข้างต้น แต่มีฟังก์ชั่นและการออกแบบที่แตกต่างกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไดโอดและไตรโอดคือมีขั้วต่อสามขั้วและส่วนใหญ่มักเรียกกันว่าทรานซิสเตอร์นั่นเอง

หลักการทำงานคือใช้สัญญาณขนาดเล็กกระแสไฟฟ้าจะส่งออกเข้าสู่วงจร ไดโอดและทรานซิสเตอร์ถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด เรากำลังพูดถึงโปรเซสเซอร์ด้วย

ข้อดีและข้อเสีย

เลเซอร์ไดโอดก็มีข้อดีและข้อเสียเหมือนกัน เพื่อเน้นถึงข้อดีของอุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องระบุให้ชัดเจน นอกจากนี้เราจะจัดทำรายการข้อเสียเล็กน้อย

ข้อดี ได้แก่ ไดโอดราคาถูก อายุการใช้งานดีเยี่ยม อายุการใช้งานสูง และคุณยังสามารถใช้อุปกรณ์เหล่านี้เมื่อทำงานกับไฟฟ้ากระแสสลับได้ ควรสังเกตว่าอุปกรณ์มีขนาดเล็กทำให้สามารถวางบนวงจรใดก็ได้

สำหรับข้อเสียควรเน้นว่าในขณะนี้ไม่มีอุปกรณ์ประเภทเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถใช้กับอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าแรงสูงได้ นั่นคือเหตุผลที่คุณจะต้องสร้างอะนาล็อกเก่าขึ้นมา ควรสังเกตว่าอุณหภูมิสูงมีผลเสียต่อไดโอดมาก มันทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

สำเนาแรกมีความแม่นยำน้อยมาก นี่คือสาเหตุที่ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ค่อนข้างต่ำ ต้องแกะหลอด LED ออก สิ่งนี้หมายความว่า? อุปกรณ์บางอย่างอาจได้รับคุณสมบัติที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แม้ว่าจะผลิตในชุดเดียวกันก็ตาม หลังจากคัดกรองอุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสมออกแล้ว องค์ประกอบต่างๆ จะถูกทำเครื่องหมายซึ่งอธิบายลักษณะที่แท้จริงของอุปกรณ์เหล่านั้น

ไดโอดทั้งหมดที่ทำจากแก้วมีคุณสมบัติพิเศษ: มีความไวต่อแสง ดังนั้นหากสามารถเปิดอุปกรณ์ได้นั่นคือมีฝาปิดวงจรทั้งหมดจะทำงานแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงขึ้นอยู่กับว่าช่องแสงเปิดหรือปิด

ในทางกลศาสตร์ มีอุปกรณ์ที่ช่วยให้อากาศหรือของเหลวผ่านไปได้ในทิศทางเดียวเท่านั้นจำไว้ว่าคุณสูบลมยางรถจักรยานหรือรถยนต์อย่างไร ทำไมอากาศไม่ออกมาจากล้อเมื่อคุณถอดสายปั๊มออก? เพราะในกล้อง ในปิเปตที่คุณสอดท่อปั๊ม มีสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ที่น่าสนใจอยู่ - ดังนั้นจึงยอมให้อากาศผ่านไปในทิศทางเดียวเท่านั้น และปิดกั้นการผ่านไปในทิศทางอื่นได้

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นระบบไฮดรอลิกหรือนิวแมติกแบบเดียวกัน แต่เรื่องตลกทั้งหมดก็คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้กระแสไฟฟ้าแทนของเหลวหรืออากาศ หากเราวาดการเปรียบเทียบ: ถังน้ำคือตัวเก็บประจุที่มีประจุ ท่อคือลวด ตัวเหนี่ยวนำคือล้อที่มีใบมีด

ซึ่งไม่สามารถเร่งความเร็วได้ทันทีแล้วจึงไม่สามารถหยุดกะทันหันได้

แล้วหัวนมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คืออะไร? และเราจะเรียกองค์ประกอบวิทยุว่าหัวนม และในบทความนี้เราจะมารู้จักเขามากขึ้น

ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ในทิศทางเดียวและปิดกั้นการผ่านไปในทิศทางอื่น นี่คือหัวนมชนิดหนึ่ง ;-)

ไดโอดบางตัวมีลักษณะเกือบจะเหมือนกับตัวต้านทาน:

และบางส่วนก็ดูแตกต่างออกไปเล็กน้อย:

นอกจากนี้ยังมีไดโอดรุ่น SMD:

ไดโอดมีขั้ว 2 ขั้วเหมือนตัวต้านทาน แต่เทอร์มินัลเหล่านี้ต่างจากตัวต้านทาน มีชื่อเฉพาะ - ขั้วบวกและแคโทด(และไม่บวกหรือลบ ดังที่วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์บางคนพูด) แต่เราจะทราบได้อย่างไรว่าอันไหนเป็นอันไหน? มีสองวิธี:

1) บนไดโอดบางตัว แคโทดจะแสดงด้วยแถบแตกต่างจากสีลำตัว

2) คุณทำได้ ตรวจสอบไดโอดโดยใช้มัลติมิเตอร์และค้นหาว่าแคโทดอยู่ที่ไหนและแอโนดอยู่ที่ไหนในเวลาเดียวกันให้ตรวจสอบประสิทธิภาพ วิธีการนี้แข็งแกร่ง ;-) วิธีตรวจสอบไดโอดโดยใช้มัลติมิเตอร์สามารถพบได้ในบทความนี้

หากเราใช้บวกกับขั้วบวกและลบกับแคโทด ไดโอดจะ "เปิด" และกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านอย่างสงบ แต่ถ้าคุณใส่เครื่องหมายลบกับขั้วบวกและบวกกับขั้วลบ จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไดโอด หัวนมชนิดหนึ่ง ;-) ในแผนภาพ ไดโอดอย่างง่ายถูกกำหนดดังนี้:

มันง่ายมากที่จะจำไว้ว่าแอโนดอยู่ที่ไหนและแคโทดอยู่ที่ไหน หากคุณจำช่องทางสำหรับเทของเหลวลงในคอขวดแคบ ๆ ช่องทางนั้นคล้ายกับวงจรไดโอดมาก เราเทมันลงในช่องทางและของเหลวไหลได้ดีมาก แต่ถ้าคุณพลิกกลับด้านให้ลองเทมันผ่านคอแคบของช่องทาง ;-)

ลักษณะของไดโอด

มาดูคุณสมบัติของไดโอด KD411AM กัน เราค้นหาลักษณะเฉพาะของมันบนอินเทอร์เน็ตโดยพิมพ์ลงในการค้นหา “แผ่นข้อมูล KD411AM”

เพื่ออธิบายพารามิเตอร์ของไดโอดเราจำเป็นต้องมีเช่นกัน

1) แรงดันย้อนกลับสูงสุด คุณครับ - นี่คือแรงดันไฟฟ้าของไดโอดที่สามารถทนได้เมื่อต่อในทิศทางตรงกันข้ามในขณะที่กระแสจะไหลผ่าน ฉันถึงแล้ว– ความแรงของกระแสไฟฟ้าเมื่อต่อไดโอดกลับด้านเมื่อแรงดันย้อนกลับในไดโอดเกินจะเกิดเหตุการณ์ที่เรียกว่าการพังทลายของหิมะถล่มซึ่งเป็นผลมาจากการที่กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งอาจนำไปสู่การทำลายความร้อนของไดโอดได้อย่างสมบูรณ์ ในไดโอดของเราที่กำลังศึกษาอยู่ แรงดันไฟฟ้านี้คือ 700 โวลต์

2) กระแสไปข้างหน้าสูงสุด ฉันpr คือกระแสสูงสุดที่สามารถไหลผ่านไดโอดในทิศทางไปข้างหน้าได้ ในกรณีของเราคือ 2 แอมแปร์

3) ความถี่สูงสุด เอฟ ดี ซึ่งต้องไม่เกิน ในกรณีของเรา ความถี่ไดโอดสูงสุดจะเป็น 30 kHz หากความถี่สูง ไดโอดของเราจะทำงานได้ไม่ถูกต้อง

ประเภทของไดโอด

ซีเนอร์ไดโอด

พวกมันเป็นไดโอดเดียวกัน แม้จากชื่อก็ชัดเจนว่าซีเนอร์ไดโอดทำให้บางสิ่งบางอย่างมีความเสถียร ก พวกเขารักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่. แต่เพื่อให้ซีเนอร์ไดโอดมีเสถียรภาพต้องมีเงื่อนไขหนึ่งประการพวกเขา ควรต่อตรงข้ามกับไดโอด ขั้วบวกเป็นลบ และแคโทดเป็นขั้วบวกแปลกใช่ไหมล่ะ? แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? ลองคิดดูสิ ในลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน (CVC) ของไดโอด จะใช้กิ่งบวก - ทิศทางไปข้างหน้า แต่ในซีเนอร์ไดโอด ส่วนอื่น ๆ ของกิ่ง CVC จะใช้ - ทิศทางย้อนกลับ

ด้านล่างในกราฟเราเห็นซีเนอร์ไดโอด 5 โวลต์ ไม่ว่าความแรงของกระแสจะเปลี่ยนไปแค่ไหน เราก็จะยังคงได้รับ 5 โวลต์ ;-) เจ๋งใช่มั้ย? แต่ก็มีข้อผิดพลาดเช่นกัน ความแรงของกระแสไฟฟ้าไม่ควรเกินคำอธิบายของไดโอด มิฉะนั้นจะล้มเหลวเนื่องจากอุณหภูมิสูง - กฎของ Joule-Lenz พารามิเตอร์หลักของซีเนอร์ไดโอดคือ แรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพ(อุสต์). วัดเป็นโวลต์ บนกราฟคุณจะเห็นซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 5 โวลต์ นอกจากนี้ยังมีช่วงกระแสที่ซีเนอร์ไดโอดจะทำงาน - นี่คือกระแสขั้นต่ำและสูงสุด(ฉันขั้นต่ำ ฉันสูงสุด). วัดเป็นแอมแปร์

ซีเนอร์ไดโอดมีลักษณะเหมือนกับไดโอดปกติทุกประการ:

บนไดอะแกรมมีการระบุไว้ดังนี้:

ไฟ LED

ไฟ LED- ไดโอดประเภทพิเศษที่ปล่อยแสงที่มองเห็นและมองไม่เห็น แสงที่มองไม่เห็นคือแสงในช่วงอินฟราเรดหรืออัลตราไวโอเลต แต่สำหรับอุตสาหกรรม LED ที่มีแสงที่มองเห็นได้ยังคงมีบทบาทสำคัญ ใช้สำหรับการจัดแสดง การออกแบบป้าย ป้ายไฟส่องสว่าง อาคาร และสำหรับให้แสงสว่าง LED มีพารามิเตอร์เหมือนกับไดโอดอื่นๆ แต่โดยปกติแล้วกระแสสูงสุดจะต่ำกว่ามาก

จำกัดแรงดันย้อนกลับ (คุณมาแล้ว)สามารถเข้าถึง 10 โวลต์ กระแสสูงสุด ( ไอแมกซ์) จะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 50 mA สำหรับ LED แบบธรรมดา เพิ่มเติมสำหรับการให้แสงสว่าง ดังนั้นเมื่อเชื่อมต่อไดโอดธรรมดาคุณจะต้องเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมด้วย ตัวต้านทานสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรง่าย ๆ แต่เป็นการดีกว่าถ้าใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ เลือกการเรืองแสงที่ต้องการ วัดค่าของตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ และใส่ตัวต้านทานค่าคงที่ที่มีค่าเดียวกันไว้ที่นั่น

หลอดไฟ LED กินไฟเพนนีและมีราคาถูก

แถบ LED ที่ประกอบด้วย LED จำนวนมากเป็นที่ต้องการอย่างมาก พวกเขาดูดีมาก

ในไดอะแกรม LED ถูกกำหนดดังนี้:

อย่าลืมว่าไฟ LED แบ่งออกเป็นไฟแสดงสถานะและไฟส่องสว่าง ไฟ LED แสดงสถานะมีแสงน้อยและใช้เพื่อระบุกระบวนการใดๆ ที่เกิดขึ้นในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ มีลักษณะเรืองแสงอ่อนและสิ้นเปลืองกระแสไฟต่ำ

ไฟ LED ส่องสว่างเป็นไฟที่ใช้ในโคมไฟจีนของคุณเช่นเดียวกับในหลอดไฟ LED

LED เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟ กล่าวคือ สำหรับการใช้งานตามปกตินั้นต้องใช้กระแสไฟที่กำหนด ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้า ที่พิกัดกระแสไฟ LED จะลดลงจำนวนหนึ่ง ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของ LED (พิกัดกำลัง สี อุณหภูมิ) ด้านล่างนี้เป็นแผ่นแสดงแรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดขึ้นกับ LED ที่มีสีต่างกันที่พิกัดกระแสไฟ:

คุณสามารถเรียนรู้วิธีตรวจสอบ LED ได้ในบทความนี้

ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์เป็นไดโอดที่ควบคุมการนำไฟฟ้าโดยใช้เทอร์มินัลที่สาม - อิเล็กโทรดควบคุม (อ). การใช้ไทริสเตอร์หลักคือการควบคุมโหลดที่ทรงพลังโดยใช้สัญญาณอ่อนที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรดควบคุมไทริสเตอร์มีลักษณะคล้ายกับไดโอดหรือทรานซิสเตอร์ ไทริสเตอร์มีพารามิเตอร์มากมายจนไม่มีบทความเพียงพอที่จะอธิบายได้พารามิเตอร์หลัก – I OS วันพุธ– ค่าเฉลี่ยของกระแสที่ควรไหลผ่านไทริสเตอร์ในทิศทางไปข้างหน้าโดยไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพพารามิเตอร์ที่สำคัญคือแรงดันเปิดของไทริสเตอร์ - ( ยู) ซึ่งจ่ายให้กับอิเล็กโทรดควบคุมและไทริสเตอร์เปิดออกจนสุด

และนี่คือลักษณะของพาวเวอร์ไทริสเตอร์ นั่นคือไทริสเตอร์ที่ทำงานด้วยกระแสไฟฟ้าสูง:

ในแผนภาพ ไทริสเตอร์แบบไตรโอดมีลักษณะดังนี้:

นอกจากนี้ยังมีไทริสเตอร์หลายประเภท - ไดนิสเตอร์และไทรแอก. ไดนิสเตอร์ไม่มีอิเล็กโทรดควบคุมและดูเหมือนไดโอดปกติ ไดนิสเตอร์เริ่มส่งกระแสไฟฟ้าผ่านตัวเองโดยเชื่อมต่อโดยตรงเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมเกินค่าที่กำหนดไทรแอกนั้นเหมือนกับไทริสเตอร์แบบไตรโอด แต่เมื่อเปิดใช้งาน ไทริแอกจะจ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านพวกมันในสองทิศทาง ดังนั้นจึงใช้ในวงจรที่มีกระแสสลับ

ไดโอดบริดจ์และชุดประกอบไดโอด

ผู้ผลิตยังดันไดโอดหลายตัวเข้าในตัวเครื่องเดียวและเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในลำดับที่แน่นอน วิธีนี้เราได้ ชุดไดโอด. สะพานไดโอดเป็นส่วนประกอบประเภทหนึ่งของไดโอด

บนไดอะแกรม สะพานไดโอดแสดงไว้ดังนี้:

นอกจากนี้ยังมีไดโอดประเภทอื่นๆ เช่น วาริแคป, กันน์ไดโอด, ไดโอดชอตกี เป็นต้น แม้แต่นิรันดร์กาลก็ไม่เพียงพอสำหรับเราที่จะบรรยายถึงสิ่งเหล่านั้นทั้งหมด