Apakah Diod dan Apa yang Mereka Digunakan?

Komponen semikonduktor yang paling mudah - diod- menghasilkan pelbagai fungsi berguna yang berkaitan dengan tujuan utamanya untuk menguruskan hala tuju aliran arus elektrik. Diod membenarkan arus mengalir melalui mereka dalam satu arah sahaja.

Diod sempurna berkesan kelihatan sebagai litar terbuka dengan voltan negatif dan mereka kelihatan seperti litar pendek sebaliknya. Tetapi kerana diod mengakui beberapa ketidakcekapan, hubungan arus ke-voltannya tidak linier.

Oleh itu, anda perlu merujuk kepada datasheet diod untuk melihat graf lengkung mana-mana voltan hadapan diod yang relatif berbanding dengan arus ke hadapan, supaya anda memilih diod yang tepat untuk projek tertentu anda.

Aplikasi Diod

Walaupun hanya peranti semikonduktor dua pin yang mudah, diod adalah penting dalam elektronik moden. Beberapa aplikasi biasa diod termasuk:

Penukaran Kuasa

Satu aplikasi penting diod adalah untuk menukar kuasa AC kepada kuasa DC. Satu diod tunggal atau empat diod boleh digunakan untuk mengubah kuasa isi rumah 110V ke DC dengan membentuk separuh (diod tunggal) atau penerus gelombang (empat diod) penuh . Diod ini melakukan ini dengan hanya membenarkan separuh daripada bentuk gelombang AC untuk melaluinya. Apabila denyut voltan ini digunakan untuk mengecas kapasitor, voltan keluaran kelihatan sebagai voltan DC stabil dengan riak voltan kecil. Menggunakan penyearah gelombang penuh menjadikan proses ini lebih cekap dengan mengarahkan denyut AC supaya kedua-dua bahagian positif dan negatif gelombang sinus masukan dilihat hanya sebagai denyutan positif, dengan berkesan menggandakan frekuensi pulsa masukan kepada kapasitor, yang membantu memastikan ia dikenakan dan menghantar voltan yang lebih stabil.

Diod dan kapasitor juga boleh digunakan untuk membuat beberapa jenis pengganda voltan untuk mengambil voltan AC kecil dan darab untuk menghasilkan output voltan yang sangat tinggi. Kedua-dua output AC dan DC adalah mungkin menggunakan konfigurasi kapasitor dan diod yang betul.

Demodulasi Isyarat

Penggunaan diod yang paling biasa adalah untuk mengeluarkan komponen negatif dari isyarat AC. Oleh kerana bahagian negatif dari bentuk gelombang AC biasanya sama dengan separuh positif, maklumat yang sangat sedikit hilang secara berkesan dalam proses pengupasannya, yang membawa kepada pemprosesan isyarat yang lebih cekap.

Demodulasi isyarat biasanya digunakan dalam radio sebagai sebahagian daripada sistem penapisan untuk membantu mengeluarkan isyarat radio dari gelombang pembawa.

Perlindungan Lebih-Voltan

Diod juga berfungsi sebagai peranti perlindungan untuk komponen elektronik sensitif. Apabila digunakan sebagai peranti perlindungan voltan, diod tidak beroperasi di bawah keadaan operasi normal tetapi dengan serta-merta memuncak spike voltan tinggi ke tanah di mana ia tidak boleh membahayakan litar bersepadu. Diod khusus yang disebut suppressors voltan sementara direka khusus untuk perlindungan voltan lebih tinggi dan boleh mengendalikan pancang kuasa yang sangat besar untuk tempoh masa yang singkat, ciri-ciri khas spike voltan atau kejutan elektrik, yang biasanya akan merosakkan komponen dan mempersingkat kehidupan produk elektronik.

Begitu juga, diod dapat mengawal voltan dengan berfungsi sebagai penggunting atau limiter - satu tujuan khusus yang menampung voltan yang dapat melewatinya pada titik tertentu.

Pemandu Semasa

Aplikasi asas dioda adalah untuk mengarah arus dan pastikan ia hanya mengalir ke arah yang betul. Satu bidang di mana keupayaan stereng semasa dioda digunakan untuk kesan yang baik adalah dalam beralih dari kuasa yang datang dari bekalan kuasa ke kuasa yang berjalan dari bateri. Apabila peranti dipasang dan mengecas-contohnya, telefon bimbit atau bekalan kuasa yang tidak terganggu-peranti itu mesti menggambar kuasa hanya dari bekalan kuasa luaran dan bukan bateri, dan semasa peranti dipasang di dalam bateri harus menggambar kuasa dan pengisian semula. Sebaik sahaja sumber kuasa dikeluarkan, bateri perlu kuasa peranti supaya tidak ada gangguan yang diperhatikan oleh pengguna.

Satu contoh yang baik bagi stereng semasa adalah melalui perlindungan semasa yang terbalik. Pertimbangkan, sebagai contoh, kereta anda. Apabila bateri anda mati dan pemandu passerby menawarkan bantuan untuk kabel jumper, jika anda menggabungkan pesanan kabel merah dan hitam, anda tidak akan menggoreng sistem elektrik kereta anda kerana diod bersebelahan dengan blok bateri arah arah yang salah.

Logik Gates

Komputer beroperasi dalam binari-laut yang tidak berkesudahan daripada sifar dan yang. Pokok keputusan binari dalam pengkomputeran adalah berdasarkan pintu logik yang dibolehkan oleh diod yang mengawal sama ada suis aktif ("1") atau dimatikan ("0"). Walaupun ratusan juta dioda muncul dalam pemproses moden, mereka secara fungsional sama seperti dioda yang anda beli di kedai elektronik-jauh lebih kecil.

Diod dan Cahaya

Lampu suluh LED adalah hanya lampu suluh yang pencahayaannya diperolehi daripada diod pemancaran cahaya. Di hadapan voltan positif, cahaya LED.

Sebagai fotodiode, sebaliknya, menerima cahaya melalui pemungut (seperti panel solar mini) dan menukarkan cahaya itu menjadi sedikit arus.