רכיב המוליכים למחצה הפשוט ביותר - הדיודה - מבצע מגוון פונקציות שימושיות הקשורות לתכלית הליבה של ניהול כיוון הזרימה של זרם חשמלי. דיודות לאפשר הנוכחי לזרום דרכם בכיוון אחד בלבד.
דיודות יעיל לחלוטין נראה להיות מעגלים פתוחים עם מתח שלילי והם נראים כמו מעגלים קצרים אחרת. אבל בגלל דיודות להודות כמה יעילות, היחסים הנוכחי שלהם מתח אינו ליניארי.
ככזה, אתה רוצה להתייעץ datasheet של דיודה כדי לראות גרף של העקומה של כל מתח דיודה נתון ביחס הנוכחי הנוכחי שלה, כך שאתה בוחר את הדיודה הנכון עבור הפרויקט הספציפי שלך.
יישומים של דיודות
למרות היותו פשוט פשוט שני פינים התקנים מוליכים למחצה, דיודות חיוניים האלקטרוניקה המודרנית. כמה יישומים טיפוסיים של דיודות כוללים:
- תיקון מתח, כגון הפיכת AC למתחים DC
- בידוד אותות מאספקה
- שליטה בגודל של אות
- ערבוב אותות
המרה כוח
יישום משמעותי אחד של דיודות הוא להמיר AC כוח DC כוח. דיודה אחת או ארבע דיודות ניתן להשתמש כדי להפוך את הכוח המקומי 110V כדי DC על ידי יצירת חצי הדרך (דיודה בודדת) או מלא גל (ארבעה דיודות) מיישר . דיודה עושה את זה בכך שהוא מאפשר רק חצי של גל AC לעבור את זה. כאשר הדופק מתח זה משמש לחיוב קבלים, מתח המוצא נראה כמתח DC יציב עם אדווה קטנה. שימוש במייצב גל מלא הופך תהליך זה ליעיל עוד יותר על-ידי ניתוב פעימות ה- AC, כך שגם החצאים החיוביים והשליליים של גל סינוס הקלט נתפסים כפולסים חיוביים בלבד, ומכפילים למעשה את תדירות קלט הפולסים לקבל, אשר מסייע לשמור אותו טעון לספק מתח יציב יותר.
דיודות וקבלים יכול לשמש גם כדי ליצור מספר סוגים של מכפילי מתח לקחת מתח AC קטן להכפיל אותו כדי ליצור יציאות מתח גבוה מאוד. שתי יציאות AC ו- DC אפשריים באמצעות התצורה הנכונה של קבלים ודיודות.
הדגמה של אותות
השימוש הנפוץ ביותר של דיודות הוא להסיר את הרכיב השלילי של אות AC. בגלל החלק השלילי של צורת גל AC הוא בדרך כלל זהה למחצית החיובית, מעט מאוד מידע הוא איבד למעשה בתהליך זה של הפשטת אותו משם, המוביל עיבוד אות יעיל יותר.
הדגמת אותות משמשת בדרך כלל ברדיו כחלק ממערכת הסינון כדי לסייע לחלץ את אות הרדיו מהגל של הספק.
הגנות מתח יתר
דיודות גם לתפקד היטב כמו התקני הגנה עבור רכיבים אלקטרוניים רגישים. כאשר משמשים כמכשירים להגנת מתח, הדיודות אינן מתקיימות בתנאי הפעלה רגילים, אך מיד מקצרות כל ספייק מתח גבוה לקרקע במקום שאינו יכול להזיק למעגל משולב. דיודות מיוחדות הנקראות מדכאי מתח ארעיים מתוכננות במיוחד להגנה על מתח יתר ויכולות להתמודד עם קוצים גדולים במיוחד עבור תקופות זמן קצרות, מאפיינים טיפוסיים של ספייק מתח או התחשמלות, אשר בדרך כלל גורמים נזק לרכיבים וקוצרים את חיי המוצר האלקטרוני.
באופן דומה, דיודה יכולה לווסת את המתח על ידי המשרתים כקליפר או מגביל - מטרה ייעודית שמכסה את המתח שיכול לעבור דרכו בנקודה מסוימת.
ההיגוי הנוכחי
היישום הבסיסי של דיודות הוא לנווט הנוכחי ולוודא שזה זורם רק בכיוון הנכון. אזור אחד שבו יכולת ההיגוי הנוכחית של דיודות משמש להשפעה טובה הוא המעבר ממקור מתח שמקורו באספקת חשמל לסוללות המופעלות מתוך סוללה. כאשר התקן מחובר לחשמל וטעינה - לדוגמה, טלפון סלולרי או ספק כוח בלתי הפיך - ההתקן צריך להיות ציור חשמל רק מתוך ספק הכוח החיצוני ולא את הסוללה, ובעוד המכשיר מחובר לחשמל צריך להיות כוח ציור ו recharging. ברגע שמקור החשמל מוסר, הסוללה צריכה להפעיל את המכשיר כך שלא יבחין בהפרעה על ידי המשתמש.
דוגמה טובה של ההיגוי הנוכחי הוא באמצעות הגנה הנוכחית הפוכה. שקול, למשל, את המכונית שלך. כאשר הסוללה שלך מת ועובר אורח ידידותי מציע לעזור עם כבלי מגשר, אם לערבב את הסדר של הכבלים האדומים והשחורים אתה לא לטגן את המערכת החשמלית של המכונית שלך, כי דיודות הסמוך הסוללה לחסום את זרם בכיוון הלא נכון.
שערים לוגיים
מחשבים פועלים בינארי - ים אינסופי של אפסים ואלו. עצי ההחלטה בינאריים בחישוב מבוססים על שערים לוגיים המאופיינים על ידי דיודות השולטות אם מתג מופעל ("1") או כבוי ("0"). למרות שמאות מיליוני דיודות מופיעות במעבדים המודרניים, הן פונקציונליות כמו הדיודות שקונים בחנות האלקטרוניקה - רק הרבה יותר קטנות.
דיודות ואור
פנס LED הוא רק פנס שהאור שלו מקורו בדיודה פולטת אור. בנוכחות מתח חיובי, נוריות זוהר.
Photodiode, לעומת זאת, מקבל אור דרך אספן (כמו פאנל סולארי מיני) וממיר את האור לתוך כמות קטנה של זרם.