Најједноставнија компонента полупроводника - диода - врши низ корисних функција везаних за његову основну сврху управљања водом струје струје. Диодови дозвољавају струју кроз њих само у једном смеру.
Изгледа да су савршене ефикасне диоде отворени кругови са негативним напоном и иначе изгледају као кратки спојеви. Али зато што диоде признају неку неефикасност, њихова тренутна-напонска веза је нелинеарна.
Као такав, желећете да консултујете диодно таблицу података да бисте видели графикон кривине било ког датог напона напона диода у односу на његову напредну струју, тако да бисте одабрали праву диоду за свој одређени пројекат.
Примене диода
Упркос томе што су једноставни двополни полупроводнички уређаји, диоде су од виталног значаја у модерној електроници. Неке од типичних примена диода укључују:
- Исправљање напона, као што је претварање АЦ у ДЦ напоне
- Изоловање сигнала из напајања
- Управљање величином сигнала
- Мешање сигнала
Повер Цонверсион
Једна значајна примена диода је претварање АЦ напајања на ДЦ напајање. Једна диода или четири диоде могу се користити за трансформацију снаге домаћинства од 110В у ДЦ тако што формирају пола (појединачна диода) или исправљач са пуним таласом (четири диоде). Диодом то ради, омогућавајући само пола таласа АЦ да прође кроз њега. Када се овај импулс напона користи за пуњење кондензатора, излазни напон изгледа као стабилан ДЦ напон са малим напоном. Коришћењем пуном таласног исправљача овај процес чини још ефикаснијим путем усмеравања АЦ импулса тако да се и позитивне и негативне половине улазног синусног таласа виде као само позитивни импулси, ефикасно удвостручавајући фреквенцију улазних импулса на кондензатор, што помаже да је напуните и испоручите стабилнији напон.
Диоди и кондензатори се такође могу користити за стварање више врста мултипликатора напона да узму мали АЦ напон и множе се за стварање врло високих излазних напона. И АЦ и ДЦ излази су могући користећи одговарајућу конфигурацију кондензатора и диода.
Демодулација сигнала
Најчешћа употреба диода је уклањање негативне компоненте АЦ сигнала. Због тога што је негативан део таласа АЦ обично идентичан са позитивном половином, врло мало информација је ефективно изгубљено у овом процесу уклањања, што доводи до ефикасније обраде сигнала.
Демодулација сигнала најчешће се користи у радијима као део система за филтрирање како би се извадио радио сигнал из носача таласа.
Заштита од пренапона
Диоди такође добро функционишу као заштитни уређаји за осетљиве електронске компоненте. Када се користе као напонски уређаји за заштиту, диоде се непреводе у нормалним радним условима, али одмах прекорачују било који високонапонски талас на земљу где не може да штети интегрисаном кругу. Специјализоване диоде зване супресори напона прелазног напона дизајнирани су посебно за заштиту од пренапона и могу се носити са веома великим штиклама снаге за кратке временске периоде, типичне карактеристике напона или електричног удара који би нормално оштетили компоненте и скратили вијек трајања електронског производа.
Слично томе, диода може регулисати напон тако што служи као клипер или ограничење - специјализована сврха која ограничава напон који може проћи кроз то у одређеном тренутку.
Тренутни управљач
Основна примена диода је да усмери струју и осигура се да тек тече у правом смеру. Једно подручје где се тренутна способност управљања диода користи за добар ефекат јесте пребацивање са напајања из напајања на напајање из батерије. Када је уређај укључен и пуњење - на пример, мобилни телефон или непрекидно напајање - уређај би требало да вуче напајање искључиво из вањског напајања, а не батерије, а док је уређај укључен у батерију треба извлачити напајање и пуњење. Чим се извори напајања уклоне, батерија треба да напаја уређај тако да корисник не примећује прекид.
Добар примјер тренутног управљања је заштита од обрнутих струја. Размотрите, на пример, ваш аутомобил. Када ваша батерија умре и пријатељски пролазник нуди помоћ у вези са кабловима за скакаче, ако мешате ред црвених и црних каблова, нећете пржити електрични систем вашег аутомобила, јер диоде поред акумулатора блокирају струју погрешног правца.
Логичке капије
Рачунари раде у бинарном систему - бескрајно море нула и оне. Бинарна дрвна одлука у рачунарима заснована су на логичким вратима омогућеним од стране диода које контролишу да ли је укључен прекидач ("1") или искључен ("0"). Иако се у модерним процесорима појављују стотине милиона диода, они су функционално исти као и диоде које купите у електронској продавници - само много мање.
Диоди и светлост
Батеријска лампа ЛЕД је само батеријска лампа чије осветљење потиче од диоде која емитује светлост. У присуству позитивног напона, ЛЕД светле.
Фотодиода, за разлику од тога, прихвата светлост кроз колектор (попут мини соларног панела) и претвара тај свет у малу количину струје.