Oficiální definice diody je, že jde o prvek, který má různou vodivost v závislosti na tom, kterým směrem teče elektrický proud. Jeho použití je nutné v obvodech, které potřebují omezit jeho dráhu. Tento článek vám řekne více o zařízení diody a také o tom, jaké existují typy a jak je rozlišovat.
Historie vzhledu
Práce související s diodami zahájili souběžně dva vědci – Brit Frederick Guthrie a Němec Carl Brown. Objevy prvního byly založeny na trubkových diodách, druhý - na těch v pevné fázi. Tehdejší vývoj vědy však neumožnil udělat v tomto směru velký průlom, ale dal nový podnět k zamyšlení.
O několik let později Thomas Edison znovu objevil diody a později patentoval vynález. Ve svých dílech však z nějakého důvodu nenašel uplatnění. Proto ve vývoji technologie diod pokračovali další vědci v různých letech.
Mimochodem, před začátkem 20. století byly diody tzv.usměrňovače. Poté vědec William Henry Eckles použil dva slovní kořeny - di a odos. První z řečtiny se překládá jako "dva", druhý - "způsob". Takže slovo "dioda" znamená "dva způsoby".
Princip činnosti a základní informace o diodách
Dioda má dvě elektrody – anodu a katodu. Pokud má anoda kladný potenciál vzhledem ke katodě, pak se dioda otevře. To znamená, že proud prochází a má malý odpor diody.
Pokud je na katodě kladný potenciál, pak dioda není otevřená, má vysoký odpor a neprochází elektrický proud.
Jak funguje dioda?
Tělo prvku je v zásadě vyrobeno ze skla, kovu nebo keramických sloučenin. Pod povlakem jsou dvě elektrody. Nejjednodušší dioda obsahuje vlákno o malém průměru.
Uvnitř katody může být speciální drát. Má tu vlastnost, že je zahříván elektrickým proudem a nazývá se „ohřívač“.
Látky používané při výrobě, nejčastěji křemík nebo germanium. Jedna strana prvku má nedostatek elektronů, druhá - naopak jejich přebytek. Mezi nimi je hranice, která poskytuje p-n přechod. Je to on, kdo vám umožňuje vést proud správným směrem.
Vlastnosti diody
Při výběru prvku se řídí především dvěma ukazateli - maximálním zpětným napětím a maximální silou proudu.
Použití diod v každodenním životě
Jeden z nejjasnějších příkladůpoužití diod - automobilový generátor. Obsahuje komplex několika takových prvků, který se nazývá "diodový můstek".
Prvky se také aktivně používají v televizích nebo rádiích. Ve spojení s kondenzátory mohou diody extrahovat frekvence z různých modulovaných signálů.
Velice často se v obvodech používá komplex diod k ochraně spotřebitelů před úrazem elektrickým proudem.
Za zmínku také stojí, že jakýkoli napájecí zdroj pro mnoho elektronických zařízení nutně obsahuje diody.
Typy diod
Prvky lze v zásadě rozdělit do dvou skupin. První je typ polovodičových diod, druhý je nepolovodičový.
Byla to první skupina, která se rozšířila. Název pochází z materiálů, ze kterých je dioda vyrobena: dva polovodiče nebo polovodič s kovem.
Existuje také řada speciálních typů diod, které se používají ve speciálních obvodech a zařízeních.
Zenerova dioda nebo Zenerova dioda
Tento typ se vyznačuje tím, že když dojde k poruše, dojde k prudkému nárůstu proudu s vysokou přesností. Tato funkce se používá při stabilizaci napětí.
Tunel
Jednoduše řečeno, tento typ diody tvoří záporný odpor na charakteristice proud-napětí. Používá se hlavně v zesilovačích a oscilátorech.
Invertovaná dioda
Má schopnost výrazně snížit napětí v otevřeném režimu. To je také založeno na tuneluefekt podobný předchozí diodě.
Varicap
Odkazuje na typ polovodičových diod, které mají zvýšenou kapacitu elektricky řízenou v případě zpětné změny napětí. Používá se při ladění a kalibraci oscilačních obvodů.
LED
Zvláštností tohoto typu diody je, že vyzařuje světlo, když proud teče v propustném směru. V moderním světě se používá téměř všude tam, kde je vyžadováno osvětlení úsporným světelným zdrojem.
Photodiode
Má opačné vlastnosti než předchozí instance. To znamená, že začne generovat elektrický náboj, když na něj dopadne světlo.
Značení
Aby bylo možné určit typ, zjistit vlastnosti polovodičové diody, výrobci aplikují na tělo prvku speciální označení. Skládá se ze čtyř částí.
Na prvním místě - písmeno nebo číslo označující materiál, ze kterého je dioda vyrobena. Může nabývat následujících hodnot:
- G (1) - germanium;
- K (2) – křemík;
- A (3) – arsenid galia;
- A (4) - indium.
Na druhém - typy diod. Mohou mít také různé významy:
- D - usměrňovače;
- B - varicap;
- A – mikrovlnná trouba;
- I - tunel;
- С - zenerovy diody;
- C - póly a bloky usměrňovače.
Na třetím místě je číslo označující oblastelement aplikace.
Čtvrté místo – čísla od 01 do 99 udávající sériové číslo vývoje.
Na pouzdro lze také použít další označení. Zpravidla se však používají ve specializovaných zařízeních a obvodech.
Pro snadnější vnímání mohou být diody také označeny různými grafickými symboly, jako jsou tečky a pruhy. V takových výkresech není žádná zvláštní logika. To znamená, že abyste zjistili, o jaký druh diody se jedná, budete se muset podívat do speciální korespondenční tabulky.
Triody
Tento typ elektronického prvku je trochu podobný diodě, ale plní i jiné funkce a má svůj vlastní design.
Hlavní rozdíl mezi diodou a triodou je v tom, že tato má tři vývody a v souvislosti s ní se častěji používá název „tranzistor“. Princip činnosti je založen na řízení proudů ve výstupních obvodech malým signálem.
Diody a triody (tranzistory) se používají téměř v každém elektronickém zařízení. Včetně procesorů.
Pro a proti
Před závěrem můžete shrnout všechny informace o diodách a vytvořit seznam jejich výhod a nevýhod.
Výhody:
- Nízká cena diod.
- Vynikající účinnost.
- Vysoký pracovní zdroj.
- Malá velikost, díky které je lze pohodlně umístit na diagramy.
- Možnost použití diody na střídavý proud.
Z mínusů lze snad vyzdvihnout skutečnost, že neexistuje žádný typ polovodiče pro vysoká napětí několika kilovoltů. Proto budete muset použít starší protějšky lamp. Také vystavení vysokým teplotám nepříznivě ovlivňuje provoz a stav prvku.
Některá zajímavá fakta o diodách
První kopie byly vyrobeny s nízkou přesností. Proto byl rozptyl výsledných charakteristik diod velmi velký, v důsledku čehož musela být již hotová zařízení, jak se říká, „vytříděna“. To znamená, že některé diody, zdá se, stejné řady by mohly získat úplně jiné vlastnosti. Po prověření byly položky označeny podle jejich skutečných vlastností.
Diody vyrobené ve skleněném pouzdře mají jednu zajímavou vlastnost - citlivost na světlo. To znamená, že pokud zařízení, které obsahuje takový prvek, má otevírací kryt, pak může celý obvod fungovat jinak v uzavřeném a otevřeném stavu.
Závěr
Obecně platí, že abyste plně pochopili a pochopili, jak správně aplikovat a kde používat diody, musíte si prostudovat více literatury. K určení typu prvku podle oka je nutná patřičná zkušenost. Pro začátečníky s tím mohou pomoci tabulky a návody na značení.
Je také nutné mít alespoň základní znalosti o elektrickém proudu, jeho vlastnostech. To vše se samozřejmě prošlo ve škole, ale kdo si teď může vzpomenout i na Ohmův zákon?
Bez základních znalostí bude tedy ponor do světa elektroniky velmi problematický.
