В этой статье рассмотрим такой элемент как диоды. Как они выглядят, как их подключать. А так же назначение диодов и несколько схем с диодами.
Диод это простой полупроводниковый элемент. Диод имеет два вывода, каждый из которых обладает большим сопротивлением для тока, текущем в одном направлении и слабым сопротивлением в другом направлении. То есть работает как клапан, пропускает электроны в одном направлении и не пропускает в другом.
Диоды широко применяются в разных проектах. И разделяются на несколько типов.
Диод Зенера или стабилитрон
Светоизлучающий диод или светодиод
Кремниевый управляющий диод или тиристор
Выпрямительный диод
Мостовой выпрямитель
Параметры диодов
Диоды не имеют таких параметров как транзистор или резистор, они выполняют свою непосредственную функцию - контроль потока электронов. Но у диодов есть два главных параметра, это предельное обратное напряжение и максимальный ток.
Предельное обратное напряжение - это максимальное напряжение на выводах диода, приложенное к нему в закрытом состоянии. Например если диод на 200 вольт, то не нужно его применять в проектах с большим потенциалом.
Максимальный рабочий ток - это ток, который диод может выдержать не выходя из строя. Например если диод рассчитан на ток 1 ампер, то если подать больший ток, диод перегорит.
Маркируются диоды по стандарту цифровым кодом.
Например распространённые диоды 1N400Х рассчитаны на разное напряжение.
1N4001 на 50 вольт, 1N4002 на 100 вольт, 1N4003 на 200 вольт.
Диоды на 3 - 5 ампер имеют корпус из эпоксидной смолы черного или серого цвета. И устанавливаются сразу на плату. Мощные диоды на 20 - 30 ампер имеют металлический корпус и устанавливаются как правило на радиаторы.
Какие выводы у диодов
У диодов есть два вывода, положительный и отрицательный. Положительный это анод, а отрицательный это катод. Катод обозначается на корпусе диода полоской, красного, черного, белого цвета. На символе диода на схеме, катод обозначается вертикальной чертой. Треугольник обозначает направление тока.
Диод позволяет току течь через него, когда он подключен, как показано на схеме.
Диод похож на односторонний водяной клапан. Когда диод обращен вниз, двигатель вращается. Когда он «лицом вверх», мотор не вращается.
На рисунке ниже показан «путь тока» по цепи. Ток измеряется в амперах, и мы рассматриваем этот ток как ОБЫЧНЫЙ ТОК.
Именно так считалось, что ток течет, когда зародилось электричество, и говорили, что он вытекает из ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ КЛЕММЫ батареи, вокруг цепи и попадает в ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ КЛЕММУ.
Стрелка на диоде показывает, что ток будет течь через диод и позволять двигателю вращаться. Здесь диод имеет прямое смещение.
Работает диод только при правильном подключении. Ток отсутствует, поскольку диод предотвращает протекание тока при подключении, как показано на рисунке. Мотор в этой схеме не работает. Здесь диод имеет обратное смещение.
Существуют сотни различных типов диодов.
Силовые диоды, сигнальные диоды, низковольтные диоды, высоковольтные диоды, быстродействующие диоды и многие другие типы.
Все они делают одно. Они пропускают ток в одном направлении и, если их перевернуть, ток не пропускают.
Диоды выполняют множество функций в электрических и электронных схемах. Вот применение защитного диода. Он защищает усилитель. Если батарея 12 В подключена неправильно, ток не будет течь.
Когда диод включен в цепь (и протекает ток), на диоде возникает небольшое напряжение. Это напряжение называется ПРЯМЫМ ПАДЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ.
Это напряжение составляет примерно 0,6 В.
Это происходит из-за перехода внутри диода, где соединяются два разных материала. Обычно это напряжение не имеет значения, поскольку оно невелико, но иногда его необходимо учитывать.
В приведенной ниже схеме усилитель получает только 11,4 В.
Напряжение измеряется ВОЛЬТМЕТРОМ .
Мультиметры имеют 2 или 3 диапазона напряжения, поэтому вы можете измерять низкое напряжение (от 0 до 20 В), среднее напряжение (от 0 до 200 В и высокое напряжение (от 0 до 500 В). Вольтметр размещается
напротив проверяемого компонента, как показано на схеме.
Цифровой мультиметр обнаруживает напряжение 11,4 В на усилителе.
Если вы неправильно расположите щупы цифрового мультиметра при измерении, на дисплее отобразится « - ». При этом мультиметр не перегорит.
Аналоговый мультиметр необходимо подключить правильно, чтобы указатель двигался «вверх по шкале».
Выберите диапазон, в котором указатель будет находиться где-то посередине шкалы.
Ток измеряется путем «разрыва цепи» и вставки проводов так, чтобы положительный щуп был ближе всего к положительному полюсу батареи.
Если вы соедините провода другим способом, игла не будет двигаться, но достигнет «конечного упора», и вам, возможно, придется «подтолкнуть» счетчик, чтобы заставить указатель выйти из застрявшего положения.
В солнечной панели также используется диод для предотвращения разряда аккумулятора в солнечной панели, когда солнце не светит.
Когда солнечная панель не получает никакого света, она становится резистором с большим значением, и через нее от батареи может протекать небольшой ток. Диод предотвращает этот ток. Диод называется БЛОКИРУЮЩИМ ДИОДОМ.
Диодам присваиваются разные названия в зависимости от их назначения. Все они выполняют одну и ту же работу, пропуская ток в одном направлении и предотвращая протекание тока в противоположном направлении.
Когда верхняя солнечная панель скрыта облаком, она вырабатывает меньше тока, и это уменьшает ток, поступающий в аккумулятор. Если поместить диод поперек панели, он будет пропускать ток, вырабатываемый нижней панелью, к батарее.
Эти диоды называются ШУНТИРУЮЩИМИ ДИОДАМИ.
В этой статье я коротко рассмотрел такие элементы как диод. Их описание, назначение, применение. Подпишитесь на мой блог, что бы не пропустить новые статьи. До новых встреч на страницах моего блога.
