Что такое светодиоды и где они могу применяться?

В зависимости от эффекта, ставят несколько кристаллов одного или разных цветов. Одного – для повышения мощности, в таком случае они подключаются параллельно и в итоге фокусируются как единый светодиод. Разных – для многоцветного эффекта, например, для индикации (обычно синий-красный, встречается во многих аккумуляторных устройствах как индикатор работы/зарядки) или для отображения большого спектра
цветов (как например RGB-светодиод, способный отобразить все возможные цвета – состоит из 3 кристаллов, красного (R), зелёного (G), синего (B)).

Светодиоды отличаются по длине волны – они способны точно испускать свет определённого спектра, в частности, ультрафиолетовыми светодиодами можно засвечивать фоторезист, а фидосветодиоды ускоряют рост растений.

Граничное напряжение светодиода меняется от 1.9 В (инфракрасный) до 3.7 В (белый). Часто светодиоды собирают в последовательные сборки (например, в дешёвых светодиодных лентах), чтобы запитать, например, 5 2.

2-вольтовых светодиодов от 12В, потеряв всего 1В на резисторе.

Если Вы используете светодиоды на большой ток, то, скорее всего, придётся ставить мощные резисторы, на которых всё равно будет теряться большое количество тепла. В таком случае можно использовать импульсные стабилизаторы тока (на основе DC-DC преобразователей или самодельные) – при большом КПД они обеспечивают большой ток и практически не греются! Светодиоды от 100 мА желательно подключать уже именно так.

Понятно, что все светодиоды имеют различные характеристики, но как же найти нужный номинал резистора для правильного подключения светодиода? В этом деле нам поможет давно забытый школьный курс физики, а именно закон Ома.

Для примера, возьмём светодиод с падением напряжения 2В, который нам нужно запитать от 3.3 В. Ток возьмём по среднему для всех «мелких» светодиодов значению – 20 мА, а чтобы не убить его раньше времени – 15 мА. Разница в напряжении между напряжением питания и напряжением, нужным для светодиода, составляет 3. 3 – 2 = 1.3 В. Вспоминаем закон Ома для замкнутой цепи – I = U/R.

Преобразуем её относительно сопротивления . Поделим 1.3 на 0.015 (15мА в А), получим 86.7 Ом. Значение крайне нестандартное, поэтому возьмём ближайшее удобное (в большую сторону) – например, 100 Ом. Светодиоду по режиму будет только лучше, а ток изменится незначительно (13 мА) – невооружённым взглядом вы вряд ли заметите это изменение.

Диоды Шотки — это… Что такое Диоды Шотки?

Диоды Шотки

Изображения на схемах

Дио́д Шо́ттки (назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки) — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков вольт.

Свойства диодов Шоттки

Достоинства

• В то время, как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6—0,7 вольт, применение диодов Шоттки позволяет снизить это значение до 0,2—0,4 вольт. Столь малое прямое падение напряжения присуще только диодам Шоттки с максимальным обратным напряжением порядка десятков вольт, выше же падение напряжения становится сравнимым с аналогичным параметром кремниевых диодов, что ограничивает применение диодов Шоттки. Например, для силового диода Шоттки 30Q150 с максимально возможным обратным напряжением (150 В) при прямом токе 15 А падение напряжение нормируется на уровне от 0,75 В (T = 125 °C) до 1,07 В (T = −55 °C).
• Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую ёмкость перехода, что позволяет заметно повысить рабочую частоту. Это свойство используется в интегральных микросхемах, где диодами Шоттки шунтируются переходы транзисторов логических элементов. В силовой электронике малая ёмкость перехода (то есть малое время восстановления) позволяет строить выпрямители на частоты в сотни кГц и выше. Например, диод MBR4015 (15 В, 40 А), оптимизированный под высокочастотное выпрямление, нормирован для работы при dV/dt до 1000 В/мс.
• Благодаря лучшим временны́м характеристикам и малым ёмкостям перехода выпрямители на диодах Шоттки отличаются от традиционных диодных выпрямителей пониженным уровнем помех, поэтому они предпочтительны в традиционных трансформаторных блоках питания аналоговой аппаратуры.

Недостатки

• при кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (КЗ — короткое замыкание), в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя, и при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности, после падения напряжения диод полностью востанавливает свои свойства.
• диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. Для вышеупомянутого 30Q150 обратный ток при максимальном обратном напряжениии изменяется от 0,12 мА при +25 °C до 6,0 мА при +125 °C. У низковольтных диодов в корпусах ТО220 обратный ток может превышать сотни миллиампер (MBR4015 — до 600 мА при +125 °C). При неудовлетворительных условиях теплоотвода положительная обратная связь по теплу в диоде Шоттки приводит к его катастрофическому перегреву.

Номенклатура диодов Шоттки

Диоды Шоттки — составные части современных дискретных полупроводниковых приборов:

• МОП-транзисторы со встроенным обратным диодом Шоттки (впервые выпущены компанией International Rectifier под торговой маркой FETKY в 1996) — основной компонент синхронных выпрямителей. В отличие от обычного МОП-транзистора, обратный диод которого отличается высоким прямым падением напряжения и посредственными временны́ми характеристиками, использование обратного диода Шоттки позволяет строить силовые синхронные выпрямители с частотой преобразования в сотни кГц и выше. Существуют приборы этого класса со встроенными драйверами затворов и устройствами управления синхронным выпрямлением.

• Так называемые ORing-диоды и ORing-сборки — силовые диоды и диодные сборки, применяемые для объединения параллельных источников питания общей нагрузки в устройствах повышенной надёжности (логическое ИЛИ по питанию). Отличаются особо низким, нормируемым прямым падением напряжения. Например, специализированный миниатюрный диод MBR140 (30 В, 1 А) при токе 100 мА имеет прямое падение напряжения не более 360 мВ при +25 °C и 300 мВ при +85 °C. ORing-диоды характеризуются относительно большой плошадью P-N перехода и низкими удельными плотностями тока.

Электроника

 

Wikimedia Foundation. 2010.

Fachbegriffe einfach erklärt

Акроним для англ. Усиление света при индуцированном излучении. Он упомянул как с чистой физического эффекта, и устройства.

Акроним для англ. Светодиод. Это светоизлучающий полупроводниковый прибор, соответствующий электрических свойств диода.

Угол излучения угол, под которым свет из светодиодного источника света излучается на фронт.

классы освещения

В уличного освещения, различие между классами ME, MEW, A, CE, S, ES и EV.

Кандела является базовый блок С.И. силы света на единицу телесного угла, измеренная на большом расстоянии от источника света.

Маркировка СЕ

С маркировки СЕ, производитель заявляет в соответствии с Правилом ЕС 765/2008, «что данный продукт отвечает соответствующим требованиям.»

Под процесса нанесения покрытия понимается в соответствии с DIN 8580, который используется для нанесения слоя бесформенную материала на поверхность обрабатываемой детали.

Постоянный ток

Постоянного тока система, напряжение на электронную схему изменяться для того, чтобы поддерживать постоянную мощность поддерживается.

Система постоянного напряжения держит интригу вдали от источника питания.

DALI расшифровывается как цифровая адресно Освещение Interface — стандартизированный цифровой интерфейс для электронных балластов (ГО).

В DIALux это программное обеспечение 3D графики, которая используется для профессионального дизайна освещения для внутреннего и наружного применения.

При яркости называется снижение яркости лампы любого рода и LED

Освещение и связанные энергосбережение.

Производители и дистрибьюторы показать с ENEC марки, которые они предлагают продукты по европейским стандартам безопасности.

EULUMDAT это формат для обмена фотометрические данные для распределения силы света источников света.

Цветовая температура

Цветовая температура является мерой для количественного определения соответствующего цвета источника света в градусах Кельвина или погрязли.

Волоконно связи

Волоконный ответвитель позволяет прямое диод волокна сцепление отдельных эмитентов только с одним объективом элемента.

Сертификат ГОСТ является русский эквивалент знака CE и долга в торговле нет.

С Сертифицированный безопасности Seal (маркировка GS) является продуктом подтверждает, что он отвечает требованиям § 21 Закона о безопасности продукта (ProdSG).

Горячая Биннинг

С Hot биннинга желание большинства пользователей прислушается указать световой поток и цвет координаты вместо при 25 ° С, затем при 85 ° С

Холодный источник света

Как холодный источник света, как правило, источник света высокой производительности, например, галоген-или ксеноновые лампы, чей свет проецируется на световод.

Лазер класса 1

Доступной лазерное излучение опасно или лазер находится в закрытом корпусе.

Класс лазера 1М

Доступны лазерное излучение опасно, когда оптические приборы, такие как лупы или бинокль можно использовать.

Класс лазера 2

Доступны лазерное излучение в видимой области спектра. Он также безопасен для глаз для кратковременного времени облучения.

Что касается класса 2, так как нет оптических приборов, таких как увеличительные стекла или бинокль можно использовать.

Класс лазера 3R

Доступны лазерное излучение опасно для глаз.

Класс лазера 3B

Доступны лазерное излучение опасно для ваших глаз и в особых случаях и для кожи.

Класс лазера 4

Доступны лазерное излучение очень опасно для глаз и опасно для кожи. Даже диффузный рассеянное излучение может быть опасным.

Лазерная офицер безопасности

С 2010 года работодатели обязаны до начала эксплуатации лазеров класса 3R, 3B и 4 знающий лазерной безопасности офицера на заказ в письменной форме.

Очки лазерной безопасности

Лазерная защитные очки являются неотъемлемой обслуживание за личной Schutzausstat при работе с лазерами и фильтрации испускаемого лазерного света в то время полностью исчезли.

L50 означает, что 50% от первоначального светового потока гарантируется даже после LED жизни.

L70 означает, что 70% исходного светового потока гарантируется даже после LED жизни.

Яркость воспринимается как яркость поверхности человеческого глаза

Измерьте. Яркость описывает яркости протяженных источников света.

Светильник стандарт 60598-2-3

В стандарте являются требования к светильникам для уличного освещения, освещения пути и других общественных наружном освещении устанавливается.

Светильник стандарт 60598-1

DIN EN 60598-1 дает общие Anforder-ных огней, электрические источники света для работы с напряжением питания до 1000 вольт включены.

Свет видна глазу части электромагнитного излучения. В электромагнитном спектре, свет включает длины волн примерно от 380 нм до 780 нм

Светлый цвет цветовой образ света, который поступает непосредственно от самосветящегося источника света.

Свет проводящие волокна

Оптоволокно прозрачные компоненты, свет и таким образом также может нести информацию на короткие и дальние расстояния.

световой поток

Световой поток соответствует мощности излучения. Он просвета (LM), приведенные в блоке, принимая во внимание чувствительность человеческого глаза.

Люмен (лм) является единицей светового потока. В фотометрического устройства, просвет во внимание чувствительность человеческого глаза.

Люкс является единица освещенности и соответствующий размер эмиттера, человек Lichtausstrah-ния. При этом: лк = лм / м ².

Кривая распределения света (IDC) показывает, как специальная лампа распространяет свет, испускаемый в той или иной комнаты.

многорежимный

В многомодовых, несколько режимов способствовать передаче сигнала, т.е. лучи света различаются, и, таким образом, отражает временную задержку.

Числовая апертура NA

Числовая апертура (NA) характеризует способность оптического элемента для фокусировки света.

Открытый Light Control (КЮ) для схемы переменного наружного освещения. Это может быть сделано по проводам или по воздуху.

Оптика — Первичные

Это оптическое устройство структуры пучка-направляющей, в котором луч света поступает в первую очередь. Примеры включают фильтры, линзы. Линзы, зеркала и т.д.

Оптика — Вторичные

Вторичный линзы направляет свет, то есть он привел с помощью вторичных оптики в требуемой или желаемой формы.

В угол контроля фаз тока включен с задержкой после пересечения нуля и течет до следующего пересечения нуля.

С помощью технологии Powerline существующие электросетей может быть использован для создания сети для передачи данных.

знак одобрения

В знак или печатью знаков официального утверждения, которые указывают соблюдения определенных критериев безопасности или качества, чтобы быть понятым.

PUSH относится к способности обычного

Кнопка LED тускнеть огни. Другие устройства управления не требуется.

Широтно-импульсная модуляция является модуляции, в котором технические переменная изменяется между двумя значениями (например, электричество).

Ударная вязкость

Новый европейский стандарт на жилье (EN 50295:98) содержит новое испытание ИК-класса для ударопрочности. Тест описан в EN 50102.

Степень защиты свидетельствует о пригодности электроники для различных условий окружающей среды, в дополнение к защите людей от рисков при их использовании.

Классы защиты используются для классификации электроники в отношении существующих мер безопасности для предотвращения поражения электрическим током.

Сигнал свет распространяется в одномодового волокна в одном направляемой моды волновода, без задержки от.

производительность системы

Производительность системы относится к общему мощности лампы в том числе рассеиваемой мощности балласта.

Представляет собой электронное устройство, имеющее структуру полупроводникового слоя, который является анти-параллельный контур из двух тиристоров в принципе.

Это свидетельствует о том, что «Underwriters Laboratories Инк» Имеет картина соответствующего продукта проверена и подтверждена безопасность. Знак США

Это знак сертификации «Ассоциации для электротехнической, электронной Информ ационные технологии. «Это присуждаетсяАссоциацией по стандартизи рованного тестирования продуктов.

Маркировка WEEE

Символ WEEE указывает на отдельную коллекцию электрического и электронного оборудования. Этот символ виден четким и несмываемым.

Поскольку длина волны наименьшего расстояния между двумя точками одного и того же фазы волны называется. Это применимо, если они имеют одинаковый сдвиг во времени.

активная мощность

Активная мощность P является электроэнергетика для преобразования в другие услуги, такие как является механическим или тепловым, доступны.

Luxision — инновационный и высокопродуктивный производитель позиционирующих лазеров и экологического светодиодного освещения.

Мировой лидер лазерной индустрии IPG Photonics Corporation

Пользователи могут сэкономить значительные суммы, используя в своей продукции волоконные лазеры. Эта сумма зависит от многих факторов, в том числе от использующейся технологии, материалов, условий производства, затрат на электроэнергию и труд. Вот некоторые статьи экономии.

А. Более высокий КПД преобразования электричество-свет. Волоконные лазеры обладают непревзойденным КПД по сравнению с существующими традиционными лазерными технологиями.

Типовой	КПД преобразования электричество-свет
Волоконный лазер иттербиевый (Yb)	30 % + (>40 % у серии ECO)
АИГ с ламповой накачкой	1,5–2 %
АИГ с диодной накачкой	10–20 %
Дисковые	15–25 %
CO2	5–15 %

Калькулятор экономии энергии

Б. Охлаждение. Эффективность волоконного лазера снижает требования к охлаждению, что приводит к снижению потребления электроэнергии. Волоконным лазерам меньшей мощности достаточно воздушного охлаждения. Волоконному лазеру большей мощности требуется водяное охлаждение, которое обычно более простое и менее затратное, чем для эквивалентного лазера другой технологии. Охлаждение зависит и от конкретных условий производства.

В. Расходные/сменные детали. Благодаря высокоэффективной структуре волоконных лазеров (более эффективное управление тепловым режимом) и использованию в наших волоконных лазерах диодов накачки с одиночными излучателями телекоммуникационного класса вы можете сэкономить на сменных деталях (например, лампах и диодных матрицах), затратах на оплату труда и простоях производства. Многие лампы и диодные матрицы, используемые в лазерах АИГ, имеют расчетный срок службы 2000 и 20 000 часов соответственно. Это составляет доли СВБР диодов с одиночными излучателями от IPG, который составляет более 100 000 часов; а это значит, что в течение срока службы волоконного лазера вам не придется менять диоды. Со всеми твердотельными лазерами конструкции волокно-волокно от IPG вы экономите еще больше, потому что в них нет оптики, которую нужно регулировать и обслуживать, например зеркала резонатора, кристаллы, жидкости и фильтры, как в обычных лазерах.

Г. Техническое обслуживание. В отличие от обычных лазеров волоконные лазеры не нуждаются в техническом обслуживании или требуют его в очень небольших объемах (в зависимости от выходной мощности и других факторов). Отсутствует юстировка оптики и время прогрева, а также расходные и сменные детали. В итоге вы можете экономить значительные суммы на техническом обслуживании.

Д. Капитальные затраты. Один и тот же волоконный лазер может выполнять резку, сварку и сверление, что позволяет сократить капитальные вложения, в отличие от случая, когда нужно покупать и обслуживать разные лазеры и лазерные системы для каждой отдельной функции. 

Раздел 179 Налогового кодекса США позволяет организациям вычитать полную стоимость покупки льготируемого оборудования и/или ПО, приобретенного или финансируемого в течение финансового года. Это значит, что, если вы покупаете (или арендуете) льготируемое оборудование, вы можете вычесть из совокупного дохода ПОЛНУЮ СТОИМОСТЬ ПОКУПКИ. Правительство Соединенных Штатов ввело этот стимул, чтобы побудить предприятия покупать оборудование и инвестировать в себя.  См. последнюю информацию по капитальным закупкам, амортизационным премиям в разделе 179.

Сейчас самое время купить волоконный лазер, волоконно-лазерную систему IPG или модернизировать свой старый лазерный источник новым энергоэффективным волоконным лазером. Правительство США дало вам несколько стимулов в виде вычетов в разделе 179; чтобы узнать подробности, зайдите на сайт раздела 179.

Отказ от ответственности. Это не консультирование по вопросам налогообложения. За консультацией по налогообложению и его применимости к вашей предпринимательской деятельности и вашей ситуации обращайтесь к налоговому консультанту. Какие-либо рекомендации, содержащиеся в настоящем документе, не предназначены для использования и не могут быть использованы вами (или любым другим налогоплательщиком) для уклонения от ответственности согласно Закону о налогообложении 1986 года с внесенными поправками.

Закрыть

HQD официальный сайт производителя электронных сигарет

Особенности HQD

HQD – передовое устройство, которое лучше классических сигарет, и вейпов. Оно стало популярным благодаря сочетанию в себе сразу нескольких положительных факторов. Рассмотрим их подробнее.

HQD – это качественный продукт. Аккумуляторы оснащены защитой, и не сажаются долгое время. Жидкости премиум класса имеют отличную вкусопередачу, а закрытые испарители не начинают подгорать и портить вкус со временем.

Одноразовый формат устройства удобен тем, что можно попробовать перейти на пар без сильных затрат. Кроме того, это позволит пробовать разные вкусы, в поисках любимого. Сами же HQD более экономичны, чем другие устройства доставки никотина.

HQD гигеничны. Обычные вейпы при ношении в кармане засоряются, а HQD за цикл использования не успевает запачкаться достаточно, чтобы нанести вред.

Дизайн устройства настолько же удобен, насколько и продуман. Это классический подход к дизайну, использование качественного каучука, и малый размер. Каучук нужен, чтобы защитить аккумулятор от солнца, а малые размеры позволяют удобно носить HQD в кармане.

Крепость жидкости в устройстве – 50мг, что полностью удовлетворит потребности курильщика. В HQD используется солевой никотин высшей категории, он быстрее остальных доставляется в кровь, и снижает никотиновое голодание.

HQD ответы на частозадаваемые вопросы

Основное отличие в том, что HQD – одноразовое устройство. Сам принцип работы точно такой же. Из прочих отличительных черт можно отметить то, что устройства неразборные, заправленные и заряженные заранее. Кроме того, для заправки HQD используется жидкость с никотином высшей категории, что повышает скорость доставки никотина, и снижает вред здоровью.

Зависит от комплектации конкретного устройства. Есть разные вариации этих устройств, где самое недорогое и непродолжительное по работе может обеспечить 300 затяжек, а наиболее объемное работает 1200 затяжек. В данном случае, затяжка – условный показатель. Это значит, что не стоит ориентироваться на конкретное число, так как нельзя рассчитать это значение с точностью до каждой тяги. Условно, устройство на 300 затяжек работает 1-2 дня, а на 1200 – до недели.

Очень правильный вопрос, так как от оригинальности зависит состав жидкости, качество сборки, продолжительность и безопасность использования. Чтобы определить подлинность HQD, воспользуйтесь QR-кодом на упаковке. Также, на упаковке есть защитный слой, который можно стереть, например, монеткой. Под ним находится номер, который можно ввести на официальном сайте. Это основные способы проверки, но, также, можно определить подделку по качеству сборки, вкусопередаче пара, сроку действия. Если есть сомнения в оригинальности – лучше замените устройство.

Минимальный. Основной вред при курении образуется из-за смол, которые появляются в процессе горения. В электронных сигаретах нет процесса горения, а состав жидкости максимально прост. Все это снижает риски для здоровья. Кроме того, за счет одноразовости устройств, HQD снижает и гигиенические риски для здоровья. Устройство за срок своего использования не успевает запачкаться настолько, чтобы нанести вред здоровью. Это выгодно отличает HQD от вейпов.

Чисто теоретически – можно, но делать этого ни в коем случае нельзя. Во-первых, в это нету смысла, так как ресурс испарителей в HQD рассчитан на тот объем жидкости, который заправлен. Иными словами – после перезаправки картридж начнет давать неприятный вкус, так как его ресурс израсходован. Во-вторых, это опасно. Конструкция устройства не подразумевает нарушения целостности, и перезарядка аккумулятора может привести к его повреждению, и, замыканию. А потому, если устройство не работает – замените его на новое.

В состав жидкости для HQD входят глицерин, пропиленгликоль, никотин высокой степени очистки, и пищевые ароматизаторы. Все эти ингредиенты, за исключением никотина, каждый человек ежедневно употребляет в пищу, все они безопасны и сертифицированы. Безникотиновых HQD не существует. Форм-фактор устройство предполагает отказ от курения, а потому в большинстве устройств используются крепкие никотиновые жидкости, содержание никотина в них – 50мг.

Как и любая продукция с содержанием никотина, HQD продается строго с 18 лет. Это закон, а его нельзя нарушать. Если вам еще нет 18 лет – стоит отказаться от использования устройства.

Нет. HQD не оставляет запаха на одежде, волосах, и руках. Небольшой запах ароматизаторов может быть во рту, но, достаточно выпить воды, чтобы он исчез. Кроме того, вряд ли человек не знакомы с вейпингом сможет различить этот аромат, даже если принюхается. В помещении же, запах от HQD остается на протяжении 20-30 минут. Он не слишком навязчивый, и напоминает, скорее, слегка сладковатый привкус освежителей для воздуха. Если не пытаться определить, что в помещении парили специально, то, этот запах не обнаружат.

Зависит от настойчивости каждого конкретного человека. С точки зрения физиологии – конечно может, так как продукт полностью нивелирует никотиновое голодание. В HQD используется крепкий 50мг никотин, который полностью удовлетворяет желание покурить. В остальном же, бросит человек или нет, зависит от психологической привязки к обычным сигаретам. Но, с HQD бросить курить будет значительно легче, чем с другими способами доставки никотина.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Анод и катод. Катод нанесен на корпус.

Диод — это электронный компонент с двумя электродами (соединителями), который позволяет электричеству проходить через него в одном направлении, а не в другом.

Диоды могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный (диодный мост). Они используются в источниках питания, а иногда и для декодирования радиосигналов с амплитудной модуляцией (например, в радиоприемнике на кристалле).Светодиоды (светодиоды) — это диоды, излучающие свет.

Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или иногда германий.

Первые типы диодов были названы клапанами Флеминга. Это были электронные лампы. Они были внутри стеклянной трубки (очень похожей на лампочку). Внутри стеклянной колбы была небольшая металлическая проволока и большая металлическая пластина. Маленькая металлическая проволока нагревается и выделяет электричество, которое улавливается пластиной.Большая металлическая пластина не нагревалась, поэтому электричество могло проходить через трубку в одном направлении, но не в другом. Клапаны Флеминга больше не используются, потому что они были заменены полупроводниковыми диодами, которые меньше, чем клапаны Флеминга. Томас Эдисон также обнаружил это свойство, когда работал над своими лампочками.

Структура лампового диода

Полупроводниковые диоды состоят из двух типов полупроводников, соединенных друг с другом. У одного типа есть атомы с дополнительными электронами (так называемая n-сторона).У другого типа есть атомы, которым нужны электроны (так называемая p-сторона). Из-за этого электричество будет легко перетекать из стороны со слишком большим количеством электронов в сторону со слишком малым количеством электронов. Однако электричество не будет легко течь в обратном направлении. Эти разные типы сделаны легированием (полупроводник). Кремний с растворенным в нем мышьяком является хорошим полупроводником на n-стороне, а кремний с растворенным в нем алюминием — хорошим полупроводником на p-стороне. Другие химические вещества также могут работать.

Разъем на стороне n называется катодом, разъем на стороне p называется анодом.

Положительное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вы подадите положительное напряжение на сторону p и отрицательное напряжение на сторону n, электроны на стороне n захотят перейти к положительному напряжению на стороне p, а отверстия на стороне p потребуются перейти к отрицательному напряжению на стороне n. Из-за этого ток может существовать, но для его запуска требуется определенное количество напряжения (очень небольшого напряжения недостаточно для протекания электрического тока).Это называется напряжением включения. Напряжение включения кремниевого диода составляет около 0,7 В. Германиевый диод требует напряжения включения около 0,3 В.

Отрицательное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вместо этого вы подадите отрицательное напряжение на сторону p и положительное напряжение на сторону n, электроны стороны n захотят перейти к источнику положительного напряжения, а не к другой стороне диода. То же самое происходит на стороне p. Таким образом, ток не будет течь между двумя сторонами диода.Повышение напряжения в конечном итоге заставит электрический ток течь (это напряжение пробоя). Многие диоды будут разрушены обратным потоком, но некоторые из них могут выдержать это.

При повышении температуры снижается напряжение включения. Это облегчает прохождение электричества через диод.

Есть много типов диодов. Некоторые из них имеют очень специфическое использование, а некоторые — множество применений.

Символы [изменить | изменить источник]

Вот несколько распространенных символов полупроводниковых диодов, используемых на принципиальных схемах:

Стандартный выпрямительный диод [изменить | изменить источник]

Изменяет A / C (переменный ток, как в сетевой розетке в доме) на D / C (постоянный ток, используемый в электронике). Стандартный выпрямительный диод предъявляет особые требования. Он должен выдерживать большой ток, не сильно зависеть от температуры, иметь низкое напряжение включения и поддерживать быстрое изменение направления тока. Такие выпрямители используются в современной аналоговой и цифровой электронике.

Светодиод

[изменить | изменить источник]

Светодиод излучает свет, когда через него проходит электричество. Это более долговечный и более эффективный способ создания света, чем лампы накаливания. В зависимости от того, как он был изготовлен, светодиод может быть разного цвета.Светодиоды были впервые использованы в 1970-х годах. Светоизлучающий диод может в конечном итоге заменить лампочку, поскольку развивающиеся технологии делают ее ярче и дешевле (она уже более эффективна и служит дольше). В 1970-х годах светодиоды использовались для отображения чисел в таких приборах, как калькуляторы, и как способ показать, что питание было включено для более крупных приборов. ^[1]

Фотодиод [изменить | изменить источник]

Фотодиод — это фотодетектор (противоположность светодиода). Он реагирует на входящий свет. Фотодиоды имеют окно или оптоволоконное соединение, которое пропускает свет на чувствительную часть диода. Диоды обычно имеют сильное сопротивление; свет снижает сопротивление. ^[2]

Стабилитрон

[изменить | изменить источник]

Стабилитрон похож на обычный диод, но вместо того, чтобы разрушаться большим обратным напряжением, он пропускает электричество. Напряжение, необходимое для этого, называется напряжением пробоя или напряжением Зенера. ^[3] Поскольку он построен с известным напряжением пробоя, его можно использовать для подачи известного напряжения.

Варакторный диод [изменить | изменить источник]

Варикап или варакторный диод используется во многих устройствах. Он использует область между p-стороной и n-стороной диода, где электроны и дырки уравновешивают друг друга. Это называется зоной истощения. При изменении величины обратного напряжения изменяется размер зоны истощения. В этой области есть некоторая емкость, и она изменяется в зависимости от размера зоны истощения. Это называется переменной емкостью, или сокращенно варикапом. ^[4] Он используется в ФАПЧ (контурах фазовой автоподстройки частоты), которые используются для управления высокоскоростной частотой, на которой работает микросхема.

Step-Recovery-Diode [изменить | изменить источник]

Символ представляет собой символ диода с своеобразной заглушкой. Используется в цепях с высокими частотами до ГГц. Он очень быстро выключается при прекращении прямого напряжения. Для этого он использует ток, который течет после изменения полярности.

PIN диод [изменить | изменить источник]

Конструкция этого диода имеет внутренний (нормальный) слой между n- и p-сторонами. На более низких частотах он действует как стандартный диод. Но на высоких оборотах он не успевает за быстрыми изменениями и начинает действовать как резистор. Внутренний слой также позволяет ему обрабатывать большие входные мощности и может использоваться в качестве фотодиода.

диод Шоттки [изменить | изменить источник]

Обозначается диодом с буквой «S» на пике. Вместо того, чтобы обе стороны были полупроводниками (например, кремнием), одна сторона — это металл, например алюминий или никель. Это снижает напряжение включения примерно до 0,3 В. Это примерно половина порогового напряжения обычного диода. Функция этого диода заключается в том, что неосновные носители не инжектируются — на n-стороне есть только дырки, но не электроны, а на p-стороне есть только электроны, а не дырки. ^[5] Поскольку он чище, он может реагировать быстрее, без диффузионной емкости, которая может его замедлить. Кроме того, он создает меньше тепла и более эффективен.Но есть утечка тока с обратным напряжением.

Когда диод переключается с подвижного тока на неподвижный, это называется переключением. В типичном диоде это занимает десятки наносекунд; это создает некоторый радиошум, который временно ухудшает качество радиосигналов. Диод Шоттки переключается за небольшую часть этого времени, менее наносекунды.

Туннельный диод [изменить | изменить источник]

В условном обозначении туннельного диода в конце обычного обозначения есть своеобразная дополнительная квадратная скобка.

Туннельный диод состоит из высоколегированного pn-перехода. Из-за этого высокого уровня легирования существует только очень узкая щель, через которую могут проходить электроны. Этот туннельный эффект проявляется в обоих направлениях. После прохождения определенного количества электронов ток через зазор уменьшается, пока не начнется нормальный ток через диод при пороговом напряжении. Это вызывает область отрицательного сопротивления. Эти диоды используются для работы с действительно высокими частотами (100 ГГц).Также они устойчивы к радиации, поэтому их используют в космических кораблях. Они также используются в микроволновых печах и холодильниках. ^[6]

Обратный диод [изменить | изменить источник]

Символ имеет на конце диода знак, похожий на большой I. Он сделан аналогично туннельному диоду, но n- и p-слой не имеет такого высокого уровня легирования. Это позволяет току течь в обратном направлении с небольшими отрицательными напряжениями. Его можно использовать для выпрямления низкого напряжения (менее 0,7 В).

Кремниевый выпрямитель (SCR) [изменить | изменить источник]

Вместо двух слоев, как у обычного диода, он состоит из четырех слоев, по сути, это два диода, соединенные вместе, с затвором посередине.Когда напряжение проходит между затвором и катодом, включается нижний транзистор. Это позволяет протекать току, который активирует верхний транзистор, и тогда ток не нужно будет включать напряжением на затворе. ^[7]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с диодами .

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Анод и катод. Катод нанесен на корпус.

Диод — это электронный компонент с двумя электродами (соединителями), который позволяет электричеству проходить через него в одном направлении, а не в другом.

Диоды могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный (диодный мост). Они используются в источниках питания, а иногда и для декодирования радиосигналов с амплитудной модуляцией (например, в радиоприемнике на кристалле). Светодиоды (светодиоды) — это диоды, излучающие свет.

Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или иногда германий.

Первые типы диодов были названы клапанами Флеминга. Это были электронные лампы. Они были внутри стеклянной трубки (очень похожей на лампочку). Внутри стеклянной колбы была небольшая металлическая проволока и большая металлическая пластина. Маленькая металлическая проволока нагревается и выделяет электричество, которое улавливается пластиной. Большая металлическая пластина не нагревалась, поэтому электричество могло проходить через трубку в одном направлении, но не в другом. Клапаны Флеминга больше не используются, потому что они были заменены полупроводниковыми диодами, которые меньше, чем клапаны Флеминга.Томас Эдисон также обнаружил это свойство, когда работал над своими лампочками.

Структура лампового диода

Полупроводниковые диоды состоят из двух типов полупроводников, соединенных друг с другом. У одного типа есть атомы с дополнительными электронами (так называемая n-сторона). У другого типа есть атомы, которым нужны электроны (так называемая p-сторона). Из-за этого электричество будет легко перетекать из стороны со слишком большим количеством электронов в сторону со слишком малым количеством электронов. Однако электричество не будет легко течь в обратном направлении.Эти разные типы сделаны легированием (полупроводник). Кремний с растворенным в нем мышьяком является хорошим полупроводником на n-стороне, а кремний с растворенным в нем алюминием — хорошим полупроводником на p-стороне. Другие химические вещества также могут работать.

Разъем на стороне n называется катодом, разъем на стороне p называется анодом.

Положительное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вы подадите положительное напряжение на сторону p и отрицательное напряжение на сторону n, электроны на стороне n захотят перейти к положительному напряжению на стороне p, а отверстия на стороне p потребуются перейти к отрицательному напряжению на стороне n. Из-за этого ток может существовать, но для его запуска требуется определенное количество напряжения (очень небольшого напряжения недостаточно для протекания электрического тока). Это называется напряжением включения. Напряжение включения кремниевого диода составляет около 0,7 В. Германиевый диод требует напряжения включения около 0,3 В.

Отрицательное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вместо этого вы подадите отрицательное напряжение на сторону p и положительное напряжение на сторону n, электроны стороны n захотят перейти к источнику положительного напряжения, а не к другой стороне диода.То же самое происходит на стороне p. Таким образом, ток не будет течь между двумя сторонами диода. Повышение напряжения в конечном итоге заставит электрический ток течь (это напряжение пробоя). Многие диоды будут разрушены обратным потоком, но некоторые из них могут выдержать это.

При повышении температуры снижается напряжение включения. Это облегчает прохождение электричества через диод.

Есть много типов диодов. Некоторые из них имеют очень специфическое использование, а некоторые — множество применений.

Символы [изменить | изменить источник]

Вот несколько распространенных символов полупроводниковых диодов, используемых на принципиальных схемах:

Стандартный выпрямительный диод [изменить | изменить источник]

Изменяет A / C (переменный ток, как в сетевой розетке в доме) на D / C (постоянный ток, используемый в электронике). Стандартный выпрямительный диод предъявляет особые требования. Он должен выдерживать большой ток, не сильно зависеть от температуры, иметь низкое напряжение включения и поддерживать быстрое изменение направления тока.Такие выпрямители используются в современной аналоговой и цифровой электронике.

Светодиод

[изменить | изменить источник]

Светодиод излучает свет, когда через него проходит электричество. Это более долговечный и более эффективный способ создания света, чем лампы накаливания. В зависимости от того, как он был изготовлен, светодиод может быть разного цвета. Светодиоды были впервые использованы в 1970-х годах. Светоизлучающий диод может в конечном итоге заменить лампочку, поскольку развивающиеся технологии делают ее ярче и дешевле (она уже более эффективна и служит дольше).В 1970-х годах светодиоды использовались для отображения чисел в таких приборах, как калькуляторы, и как способ показать, что питание было включено для более крупных приборов. ^[1]

Фотодиод [изменить | изменить источник]

Фотодиод — это фотодетектор (противоположность светодиода). Он реагирует на входящий свет. Фотодиоды имеют окно или оптоволоконное соединение, которое пропускает свет на чувствительную часть диода. Диоды обычно имеют сильное сопротивление; свет снижает сопротивление. ^[2]

Стабилитрон

[изменить | изменить источник]

Стабилитрон похож на обычный диод, но вместо того, чтобы разрушаться большим обратным напряжением, он пропускает электричество. Напряжение, необходимое для этого, называется напряжением пробоя или напряжением Зенера. ^[3] Поскольку он построен с известным напряжением пробоя, его можно использовать для подачи известного напряжения.

Варакторный диод [изменить | изменить источник]

Варикап или варакторный диод используется во многих устройствах.Он использует область между p-стороной и n-стороной диода, где электроны и дырки уравновешивают друг друга. Это называется зоной истощения. При изменении величины обратного напряжения изменяется размер зоны истощения. В этой области есть некоторая емкость, и она изменяется в зависимости от размера зоны истощения. Это называется переменной емкостью, или сокращенно варикапом. ^[4] Он используется в ФАПЧ (контурах фазовой автоподстройки частоты), которые используются для управления высокоскоростной частотой, на которой работает микросхема.

Step-Recovery-Diode [изменить | изменить источник]

Символ представляет собой символ диода с своеобразной заглушкой. Используется в цепях с высокими частотами до ГГц. Он очень быстро выключается при прекращении прямого напряжения. Для этого он использует ток, который течет после изменения полярности.

PIN диод [изменить | изменить источник]

Конструкция этого диода имеет внутренний (нормальный) слой между n- и p-сторонами. На более низких частотах он действует как стандартный диод.Но на высоких оборотах он не успевает за быстрыми изменениями и начинает действовать как резистор. Внутренний слой также позволяет ему обрабатывать большие входные мощности и может использоваться в качестве фотодиода.

диод Шоттки [изменить | изменить источник]

Обозначается диодом с буквой «S» на пике. Вместо того, чтобы обе стороны были полупроводниками (например, кремнием), одна сторона — это металл, например алюминий или никель. Это снижает напряжение включения примерно до 0,3 В. Это примерно половина порогового напряжения обычного диода.Функция этого диода заключается в том, что неосновные носители не инжектируются — на n-стороне есть только дырки, но не электроны, а на p-стороне есть только электроны, а не дырки. ^[5] Поскольку он чище, он может реагировать быстрее, без диффузионной емкости, которая может его замедлить. Кроме того, он создает меньше тепла и более эффективен. Но есть утечка тока с обратным напряжением.

Когда диод переключается с подвижного тока на неподвижный, это называется переключением. В типичном диоде это занимает десятки наносекунд; это создает некоторый радиошум, который временно ухудшает качество радиосигналов.Диод Шоттки переключается за небольшую часть этого времени, менее наносекунды.

Туннельный диод [изменить | изменить источник]

В условном обозначении туннельного диода в конце обычного обозначения есть своеобразная дополнительная квадратная скобка.

Туннельный диод состоит из высоколегированного pn-перехода. Из-за этого высокого уровня легирования существует только очень узкая щель, через которую могут проходить электроны. Этот туннельный эффект проявляется в обоих направлениях. После прохождения определенного количества электронов ток через зазор уменьшается, пока не начнется нормальный ток через диод при пороговом напряжении. Это вызывает область отрицательного сопротивления. Эти диоды используются для работы с действительно высокими частотами (100 ГГц). Также они устойчивы к радиации, поэтому их используют в космических кораблях. Они также используются в микроволновых печах и холодильниках. ^[6]

Обратный диод [изменить | изменить источник]

Символ имеет на конце диода знак, похожий на большой I. Он сделан аналогично туннельному диоду, но n- и p-слой не имеет такого высокого уровня легирования. Это позволяет току течь в обратном направлении с небольшими отрицательными напряжениями.Его можно использовать для выпрямления низкого напряжения (менее 0,7 В).

Кремниевый выпрямитель (SCR) [изменить | изменить источник]

Вместо двух слоев, как у обычного диода, он состоит из четырех слоев, по сути, это два диода, соединенные вместе, с затвором посередине. Когда напряжение проходит между затвором и катодом, включается нижний транзистор. Это позволяет протекать току, который активирует верхний транзистор, и тогда ток не нужно будет включать напряжением на затворе. ^[7]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с диодами .

Диоды | BMET Wiki | Фэндом

Типы диодов

Около

Диоды являются основными строительными блоками для большинства полупроводниковых устройств. Они являются частью семейства биполярных устройств.

Диоды состоят из двух полупроводниковых материалов, один из которых легирован недостатком электронов, называемым материалом p-типа, а другая сторона легирована дополнительным количеством электронов, называемым материалом n-типа.Процесс, известный как легирование материала, делает некоторые части диода p-типа, а другие части n-типа. При выращивании кристалла полупроводника небольшое количество мышьяка или фосфора может быть смешано с процессом и легировать материал. Чтобы изменить тип материала с p-типа на n-тип, можно добавить химикаты n-типа, чтобы удалить материалы p-типа, уже находящиеся в «субстрате».

Когда вы закончите изготовление диода, у вас будет два типа материалов, непосредственно контактирующих друг с другом — это называется резким pn-переходом.Сторона p называется анодом и собирает электроны, испускаемые катодом, сторона n.

Бенджамин Франклин был одним из первых экспериментаторов с электрическими устройствами и установил соглашение о протекании тока. Все инженеры-электрики во всем мире используют его соглашение о протекании тока, которое гласит, что ток течет от положительной клеммы батареи через цепь, возвращаясь обратно к отрицательной клемме. Дело в том, что электроны текут по направлению , противоположному направлению . Беспокойство вызывает не направление потока электронов (который составляет только половину частиц, участвующих в электричестве), а направление заряда.

Ток течет в диоде от вывода P к выводу N, а НЕ наоборот (даже если электроны текут в противоположном направлении). По сути, это то же самое, что и односторонний обратный клапан для электричества! ^[1]

Типы

Ниже представлены различные типы диодов:

• Лавинный диод: Этот тип диода работает в режиме обратного смещения, и для его работы используется лавинный эффект. Лавинный пробой происходит по всему PN-переходу, когда падение напряжения является постоянным и не зависит от тока.Обычно лавинный диод используется для фотодетектирования, при этом высокие уровни чувствительности могут быть получены с помощью лавинного процесса.

• Лазерный диод: этот тип диода отличается от светодиодного типа, поскольку он излучает когерентный свет. Эти диоды находят свое применение в приводах DVD и CD, лазерных указках и т. Д. Лазерные диоды дороже светодиодов. Однако они дешевле, чем другие формы лазерных генераторов. Кроме того, у этих лазерных диодов ограниченный срок службы.

• Диоды Шоттки: Эти диоды имеют меньшее прямое падение напряжения по сравнению с обычными кремниевыми диодами с PN переходом.Падение напряжения может составлять от 0,15 до 0,4 В при малых токах по сравнению с 0,6 В для кремниевого диода. Для достижения этой характеристики эти диоды сконструированы иначе, чем обычные диоды, с контактом металл-полупроводник. Диоды Шоттки используются в ВЧ приложениях, выпрямителях и ограничивающих диодах.

• Стабилитрон: этот тип диода обеспечивает стабильное опорное напряжение, поэтому он очень полезен и используется в огромных количествах.Диод работает в режиме обратного смещения и выходит из строя при достижении определенного напряжения. Если ток через резистор ограничен, получается стабильное напряжение. В источниках питания эти диоды широко используются для обеспечения опорного напряжения.

• Фотодиод: Фотодиоды используются для обнаружения света и имеют широкие прозрачные переходы. Как правило, эти диоды работают с обратным смещением, при этом даже небольшие количества тока, возникающего в результате света, могут быть легко обнаружены.Фотодиоды также могут использоваться для выработки электроэнергии, в качестве солнечных элементов и даже в фотометрии.

• Варикап-диод или варакторный диод: Этот тип диода имеет обратное смещение, наложенное на него, которое изменяет ширину обедненного слоя в соответствии с напряжением, подаваемым на диод. Этот диод действует как конденсатор, а обкладки конденсатора формируются за счет протяженности областей проводимости и области обеднения как изолирующего диэлектрика. Изменяя смещение на диоде, ширина обедненной области изменяется, тем самым изменяя емкость.

• Выпрямительный диод: Эти диоды используются для выпрямления переменного тока на входе в источники питания. Они могут исправлять уровни тока от усилителя и выше. Если требуются низкие падения напряжения, то можно использовать диоды Шоттки, однако, как правило, эти диоды являются диодами с PN переходом.

• Малосигнальный или слаботочный диод — Эти диоды предполагают, что рабочая точка не изменяется из-за слабого сигнала

• Большие сигнальные диоды — рабочая точка в этих диодах изменяется при большом сигнале.

Диоды подавления переходных процессов напряжения — Этот диод используется для защиты электроники, чувствительной к скачкам напряжения.

• Диоды, легированные золотом. В этих диодах используется золото в качестве легирующей примеси, и они могут работать на частотах сигнала, даже если прямое падение напряжения увеличивается.

• Супер барьерные диоды — их также называют выпрямительными диодами. Эти диоды обладают свойством низкого обратного тока утечки, как у нормального диода с p-n переходом, и низкого прямого падения напряжения, как у диода Шоттки с возможностью обработки перенапряжения.

• Диоды с точечным контактом — конструкция этого диода проще и используется в аналоговых приложениях и в качестве детектора в радиоприемниках. Этот диод состоит из полупроводника n — типа и нескольких проводящих металлов, находящихся в контакте с полупроводником. Некоторые металлы перемещаются по направлению к полупроводнику, образуя небольшую область полупроводника p-tpye около контакта.

• Диоды Пельтье — Этот диод используется как тепловой двигатель и датчик для термоэлектрического охлаждения.

• Диод Ганна — Этот диод изготовлен из таких материалов, как GaAs или InP, которые имеют область отрицательного дифференциального сопротивления.

• Кристаллический диод — это тип диодов с точечным контактом, которые также называются усами Кота. Этот дидо состоит из тонкой заостренной металлической проволоки, которая прижимается к полупроводниковому кристаллу. Металлическая проволока является анодом, а полупроводящий кристалл — катодом. Эти диоды устарели.

• Лавинный диод — этот диод работает в режиме обратного смещения, когда напряжение обратного смещения, приложенное к p-n переходу, создает волну ионизации, ведущую к протеканию большого тока.Эти дидо предназначены для пробоя при определенном обратном напряжении, чтобы избежать каких-либо повреждений.

• Вакуумные диоды — Этот диод представляет собой двухэлектродную вакуумную лампу, которая может выдерживать высокие обратные напряжения.

Диоды широко используются в электронной промышленности, от проектирования электроники до производства и ремонта. Помимо вышеупомянутых типов диодов, другими диодами являются PIN-диод, диод с точечным контактом, сигнальный диод, ступенчатый восстанавливающий диод, туннельный диод и диоды, легированные золотом.Тип диода для передачи электрического тока зависит от типа и мощности передачи, а также от конкретных приложений. ^[2]

Проверка диодов

Проверка диодов. Прямое смещение равно 0,7 В и «издает звуковой сигнал, в то время как обратное смещение равно бесконечности.

Сегодня многие производители цифровых мультиметров оснащают свои измерители специальной функцией« проверки диода », которая отображает фактическое прямое падение напряжения на диоде в вольтах, а не« сопротивление »цифра в Ом.Эти измерители работают, пропуская через диод небольшой ток и измеряя падение напряжения между двумя измерительными проводами. Сначала подключите измерительные провода положительного (+) и отрицательного (-) измерителя к положительной и отрицательной клеммам диода. В положении прямого смещения полученное значение напряжения будет «нормальным» падением напряжения от 0,5 до 0,7 В для кремниевых и 0,3 В для германиевых диодов. Также вы услышите звуковой сигнал. Затем поменяйте местами провода, и компонент теперь находится в положении обратного смещения, и измеритель покажет бесконечное сопротивление.Пока это нормальная работа хорошего диодного компонента. Если компонент не меняется, когда вы меняете местами провода, значит, это неисправный, закороченный или открытый компонент.

Падение напряжения

Падение напряжения на диоде обычно составляет от 0,5 до 0,75 В, но это число зависит от тока через диод и температуры диода. Для целей нашего обсуждения на этом этапе хорошей отправной точкой является 0,6 В, и значение тока теперь является функцией напряжения батареи, Ватт, и номинала резистора, R.

Резистор используется для ограничения тока в диоде. Например, 1N4001 должен иметь ток не более 1 Ампер. При таком высоком значении тока 1N4001 будет демонстрировать падение примерно на 1,1 В (а не на 0,6 В). Диоды — чрезвычайно полезные устройства, поскольку они позволяют току течь в одном направлении, но не в другом.

В этом примере дорогостоящее электронное устройство защищено от случайного включения батарей в обратном направлении. Ток
может протекать через диод только в том случае, если батарея подключена с соблюдением правильной полярности.На практике этот диод будет иметь неприемлемо высокое падение напряжения для портативного применения, но для выполнения этой функции можно использовать полевые МОП-транзисторы с большим током, поскольку полевой МОП-транзистор по своей сути также имеет диод, встроенный в его задний затвор, который можно использовать для запуска. вверх по цепи … после запуска схема может улучшить затвор полевого МОП-транзистора и уменьшить его прямое падение до небольшой доли напряжения, которое будет проходить через диод.

Обратное смещение

В этой схеме диод смещен в обратном направлении , т.е.е. ВЫКЛ. , и он не проводит … если напряжение на батарее не настолько высокое, что диод выходит из строя в обратном режиме. Стабилитроны предназначены для пробоя при контролируемом напряжении в обратном режиме; Диоды рассчитаны на выдерживаемое напряжение, простейший из них обычно подходит для 50 В, например, диод 1N4001. 1N4002 рассчитан на 100 В; 1N4003 200В; 1N4004 400В; 1N4005 600В; 1N4006 600В; 1N4007 1000В. Приложение обратного напряжения к p-n-переходу вызовет протекание переходного тока, поскольку и электроны, и дырки отталкиваются от перехода.Когда потенциал, образованный расширенным обедняющим слоем, равен приложенному напряжению, ток прекращается, за исключением небольшого теплового тока.

Обратное смещение. Подключил отрицательный конец нагрузки к положительному полюсу батареи и положительный конец к отрицательному

Прямое смещение

Когда диод или батарея подключены к противоположному соединению (со стороной анода, соединенной с плюсовой клеммой батареи, а стороной катода, соединенной с отрицательной стороной батареи), ток будет течь как через диод, так и через резистор одинаково и верните обратно в аккумулятор.Прямое смещение p-n-перехода приводит к перемещению дырок в переход от материала p-типа и электронов к переходу из материала n-типа. На стыке электроны и дырки объединяются, так что может поддерживаться постоянный ток.

Прямое смещение. Подключил положительный конец нагрузки к положительному полюсу батареи, а отрицательный — к отрицательному

Номер ссылки

Ссылки

Видео

Как проверить транзистор и диод.

Как проверить транзистор и диод.

программное обеспечение — ebujold / data-diode Wiki

Это необязательно, но мы обнаружили, что использование WireShark LINK очень помогло нам в устранении неполадок.

Что выделялось при использовании WireShark:

• Первоначально мы неправильно настроили наш ARP, и мы могли видеть эти запросы.
• Мы смогли увидеть разницу между полностью подключенной связью и однонаправленной связью
• Мы можем проверить одностороннюю связь между машинами

Я использовал код и информацию о настройке, предоставленную на https: // github.com / wavestone-cdt / dyode.

Большая часть следующей информации взята непосредственно из их github.

ПРИМЕЧАНИЕ: DYODE отправляет из входящие и получает в исходящих . Вероятно, вы могли бы изменить код, чтобы сделать его более интуитивно понятным, но мы этого не сделали.

Установите на обе машины следующее:

Файлы, представленные на кодовой странице этого репозитория в требуемых пакетах. Это было сделано для предотвращения подключения хайсайда к Интернету.

Стоит отметить, что если Highside потребуется обновить в будущем, надлежащий протокол безопасности потребует использования CD-R или DVD-R для перемещения данных вверх по потоку, а затем уничтожения диска после однократного использования.

• udpcast, инструмент, используемый для передачи файлов через диод
• Питон 2

Затем следующие модули:

• pymodbus
• pyinotify
• ЯМЛ
• асинхронный

Файл конфигурации

Конфигурационный файл находится на кодовой странице репозитория

Мы скопировали содержимое dyode-master в каталог usr / local / diode .(Предпочтения пользователя)

Отредактируйте файл config.yaml , который находится в usr / local / diode . Сделайте это одинаково на обеих машинах.

  config_name: "Data Diode"
config_version: 1.0
config_date: 08-08-2017

dyode_in:
ip: [ВЫСОКАЯ]
mac: [ВЫСОКАЯ]

dyode_out:
ip: [LOWSIDE]
mac: [LOWSIDE]

модули:
«Отправитель данных»
тип: папка
порт: 9600
out: [ПУТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ПАПКИ]
in: [ОТПРАВКА ПУТЬ К ПАПКЕ]

  

Модифицированный код представлен на кодовой странице репозитория

В доде .py на обеих машинах внесите следующие изменения:

• В строке 55: Мы изменили IP-адрес на наш верхний адрес
• В строке 55: Мы изменили eth2 на наш идентификатор адаптера Ethernet (eth4)
• В строке 107: Мы изменили IP-адреса на наш нижний IP-адрес
• В строке 109: Мы изменили eth2 на наш нижний идентификатор адаптера Ethernet (eth0)

Для совместимости с Python 2.6:

• В строке 106: изменить {: 0.0F} на {0: 0.0F}

Мы отправляли большие файлы, поэтому, чтобы предотвратить четырехчасовую передачу файлов, мы уменьшили количество упреждающего исправления ошибок. Если вам не нужно отправлять гигантские файлы и вы используете наш модифицированный код dyode.py , верните код к исходному.

  // Исходный код
// Строка 101
command = 'udp-sender --async --fec 8x16 / 64 --max-bitrate' \
  

  // Измененный код
// Строка 101
// Отправляет в четыре раза больше данных, в четыре раза быстрее, с половиной проверки ошибок!
command = 'udp-sender --async --fec 8x8 / 256 --max-bitrate' \
  

Добро пожаловать на вики-страницу о дата-диодах!

Моя установка диода данных отправляет информацию с защищенной машины (highside) на незащищенный сервер (lowside).Цель заключалась в том, чтобы легко отправлять файлы данных на доступный пользователю сервер, не допуская незащищенной связи на хайсайде. Этот проект можно воспроизвести для общения от низкого до высокого.

Машина Highside: Red Hat 6 (RHEL6). Запуск Python 2.6

Нижняя машина: CentOS6

---

Я в значительной степени основывал свой проект на этих инструкциях, но обнаружил, что в них отсутствует некоторая информация для непрофессионала и они не подходят для работы в Linux (он основан на Windows).

Я использовал программу Dyode.Любые трудности с Dyode следует направлять в их репозиторий.

---

Шаги, которые я предпринял, чтобы это работало:

1. Создайте работающую двунаправленную сеть, используя два медиаконвертера, оптоволоконный кабель и кабели Ethernet. Список покупок см. В разделе «Оборудование». Протестируйте с помощью ping.
2. Установите статический IP-адрес и статический ARP. Это предотвращает попытки машинного обмена рукопожатием. См. Раздел «Конфигурация сети»
3. Загрузите и настройте Dyode. См. Программное обеспечение
4. Отсоедините кабель TX от нижней стороны и вставьте его в сигнальную коробку несущей.См. Оборудование

диод быстрого восстановления wiki IC Supply Chain

Похожий продукт

Выпрямительный диод 1A ~ 10A 50V ~ 1000V

Диод быстрого восстановления 1A ~ 10A 50V ~ 1000V

Переключающий диод

Высокоэффективный диод 1A ~ 6A 50V ~ 1000V0 Fast Diode ~ 3A 50V ~ 1000V

Super Fast Diode 1A ~ 8A 50V ~ 600V

Высокоскоростной переключающий диод

Высоковольтный диод 1200V ~ 15000V

SMD 1 Rectifier Diode

SMD Fast Recovery Diode 1A ~ 3A 50V ~ 1000V

SMD Ultra Fast Diode 1A ~ 3A 50V ~ 1000V

SMD Schottky Diode 1A ~ 3A 20V ~ 100V

9000A

9000A

9000A ~ 100 В

Стабилитрон 0.5 Вт ~ 1 Вт

Диод TVS 400 Вт ~ 5000 Вт

Двойной диод Шоттки 10 А ~ 50 А 20 В ~ 60 В

Двунаправленный DIACS

Мостовой выпрямитель 1A

Описание товара

Характеристики

. Низкая стоимость

. Переходной диффузор

. Низкая утечка

. Низкое прямое падение напряжения

. Возможность высокого тока

.Легко очищается фреоном. Алкоголь. Изопропанол и аналогичные растворители

. Пластиковый материал имеет распознавание U / L 94V-O

Механические данные

. Корпус: JEDEC DO-41. формованный пластик

. Клеммы: осевые выводы. Подходит для пайки в соответствии с MIL-STD-202. Метод 208

. Полярность: цветная полоса обозначает катод

. Вес: 0,012 унции. 0,33 грамма

. Монтажное положение: любое

Электрические характеристики

	Обозначение	FR101	FR102	FR103	FR104	FR105	FR106	FR107	Шт.
Максимальное обратное напряжение	Вррм	50	100	200	400	600	800	1000	В
Максимальное среднеквадратичное напряжение	Vrms	35	70	140	280	420	560	700	В
Макс.напряжение блокировки постоянного тока	В постоянного тока	50	100	200	400	600	800	1000	В
Максимальный прямой ток	Iav	1.0							А
Пиковый прямой импульсный ток	Ifsm	30							А
Максимальное прямое напряжение	Vf	1,3							В
Макс. Обратный ток Ta = 25 ℃ Ta = 100 ℃	Ir	5.0 50,0							мкА
Макс.время обратного восстановления	Трр	150				250	500		нс
Типичная емкость перехода	Cj	15							пФ
Типичное тепловое сопротивление	Rqja	55							℃ / Вт
Температура перехода	Tj	-55-125							℃
Температура хранения	Tstg	-55-150							℃

Упаковка и доставка

Ленточная упаковка (T / B)

Упаковка	КОЛ-ВО на ленту (шт)	Размер элемента (мм)	Размер ленты (мм)	Размер коробки (мм)	Размер коробки (мм)	КОЛ-ВО В коробке (шт)	Масса брутто (кг)
ДО-41-1	5000	5.0	52	255 * 80 * 140	370 * 280 * 310	50000	16,00
ДО-41-2	5000	5,0	52	255 * 80 * 145	420 * 280 * 310	50000	19,00
ДО-41-3	5000	5,0	52	255 * 50 * 140	440 * 280 * 310	80000	15.00
ДО-41-4	2500	5,0	52	255 * 80 * 88	420 * 280 * 310	37500	19,00
ДО-15	2500	5,0	52	255 * 80 * 140	420 * 280 * 310	25000	19,00
DO-27	1000	9,5	52	255 * 80 * 145	420 * 280 * 310	10000	14.00
Р-6	500	9,5	52	255 * 80 * 140	420 * 280 * 350	5000	14,00

Насыпная упаковка (B / P)

Упаковка	КОЛ-ВО В коробке (шт)	Размер внутренней коробки (мм)	Размер коробки (мм)	КОЛ-ВО В коробке (шт)	Масса брутто (кг)
ДО-41-1	1000	189 * 81 * 21	393 * 215 * 250	50000	16.00
ДО-41-2	2000	189 * 81 * 21	443 * 215 * 250	50000	16,00
ДО-15	500	189 * 81 * 21	443 * 215 * 250	25000	13,00
DO-27	200	189 * 81 * 21	443 * 215 * 250	10000	15,00
Р-6	100	189 * 81 * 21	443 * 215 * 250	5000	8.00

Доставка

вики: схемы: диоды [Weber’s Wiki]

Диод — это двухконтактный полупроводниковый электрический компонент. Он называется диодом, потому что он имеет два электрода / вывода: анод и катод. Назначение диода — направлять ток — в идеальном диоде ток будет течь в направлении от анода к катоду, но будет блокироваться в направлении от катода к аноду.

Offset Ideal Модель

Модель идеального смещения — это простой и распространенный способ приблизить поведение диода в цепи. Он основан на некотором пороговом напряжении $ V _ {\ text {on}} $, которое составляет около 0,7 В для кремниевого диода (наиболее распространенный материал для изготовления диодов, хотя существуют и другие материалы с другими пороговыми напряжениями). Если напряжение на диоде меньше $ V _ {\ text {on}} $, тогда диод находится в выключенном состоянии и не пропускает ток, поэтому ток через диод равен нулю.В противном случае, если через диод протекает ток, то диод находится во включенном состоянии и будет свободно проводить ток с падением напряжения $ V _ {\ text {on}} $ на своих выводах. Согласно модели идеального смещения, напряжение на диоде не может быть больше $ V _ {\ text {on}} $. Это делает диоды полезными в качестве источника напряжения для небольшого напряжения — пропустив через него небольшой ток, мы получим постоянное напряжение $ V _ {\ text {on}} $ на выводах диода.

В схемах с диодами в известном включенном или выключенном состоянии вы можете использовать идеальную модель смещения, чтобы заменить диод более простыми элементами схемы.В выключенном состоянии диод можно просто заменить коротким замыканием, чтобы ток, протекающий через устройство, был равен 0А. Во включенном состоянии диод можно заменить фиксированным падением напряжения $ V _ {\ text {on}} $, которое может проводить ток любой величины.

Конечно, идеальная офсетная модель — это всего лишь модель. В реальной жизни диоды не будут вести себя идеально во включенном состоянии и могут вести себя по-разному при более экстремальных напряжениях. Тем не менее, идеальная модель смещения — очень полезный и простой способ моделирования диодов.Существуют и другие модели поведения диодов, которые учитывают внутренние паразиты, ограничивающие ток, проходящий через диод, или обратный пробой, явление, которое происходит, когда через диод подается большое напряжение в противоположном направлении (от катода к аноду) и заставляет ток течь в этом противоположном направлении (диоды, которые используют это явление, называются стабилитронами и предназначены для использования в обратном направлении для создания постоянного напряжения на его выводах).

Анализ простых диодных схем

В схеме с источниками постоянного тока, резисторами и диодами вы можете сделать следующее, чтобы проанализировать схему и определить поведение каждого диода, применив идеальную модель смещения.

• Сделайте обоснованное предположение относительно того, находится ли каждый диод во включенном или выключенном состоянии. По мере того как вы будете анализировать больше схем с диодами, у вас появится хорошая интуиция для этого.

• Исходя из ваших догадок, замените диоды, как описано выше. Если вы догадались, что диод в выключенном состоянии, замените диод на короткий. Если вы догадались, что он во включенном состоянии, замените его фиксированным падением напряжения.

• Найдите напряжения и токи на каждом диоде.Проверьте условия для них в зависимости от того, догадались ли вы, что они должны быть включены или выключены. Если вы пришли к противоречию или диоду с неправильными условиями, сделайте новые предположения и попробуйте снова проанализировать схему.

Применение диодов

Полупериодный выпрямитель

Полупериодный выпрямитель — это схема, которая может блокировать отрицательную или положительную часть электрического сигнала, оставляя только половину входной волны. Они сделаны с диодом, включенным последовательно с резистором.

Для этого положительного полуволнового выпрямителя диод блокирует входной сигнал, когда напряжение на диоде меньше $ V _ {\ text {on}} $, создавая напряжение 0 В на резисторе. Когда входной сигнал превышает $ V _ {\ text {on}} $, диод начинает проводить и создает на резисторе напряжение $ V _ {\ text {in}} — V _ {\ text {on}} $. , поэтому выходное напряжение на резисторе фактически представляет только положительную часть входного сигнала.

Путем изменения полярности диода можно сделать выпрямитель отрицательной полуволны, который аналогичным образом блокирует положительные части входного сигнала.

Ограничитель сигнала

Ограничитель сигнала блокирует входное напряжение выше или ниже некоторого порогового напряжения. Схема ограничителя сигнала состоит из последовательно включенных резистора, диода и источника напряжения.

Для этого типа ограничителя сигнала существует максимальное напряжение $ V_1 + V _ {\ text {on}} $, которое может быть получено в выходном сигнале. Когда входной сигнал ниже этого напряжения, диод не будет проводить и действовать как короткое замыкание, поэтому все напряжение обеспечивается входом.Однако выше этого напряжения диод начнет проводить, поэтому выходное напряжение будет $ V_1 + V _ {\ text {on}} $, независимо от значения входного сигнала, пока входной сигнал снова не упадет ниже максимального значения. .

Опять же, перевернув диод, можно сделать ограничитель, который вместо этого обеспечивает минимальное значение для входного сигнала, работая аналогичным образом.

Полноволновой выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель (также называемый мостовым выпрямителем) — это схема, которая может преобразовывать отрицательный входной сигнал в положительный выходной сигнал и сохранять положительный входной сигнал, поэтому весь выходной сигнал будет положительным (как и получение абсолютного значения входного сигнала).Они состоят из четырех диодов, расположенных таким образом, чтобы весь сигнал был положительным (конечно, максимальное выходное напряжение будет на $ V _ {\ text {on}} $ меньше максимального входного напряжения).

Двухполупериодные выпрямители обычно используются в источниках питания как часть преобразования переменного тока в постоянный. Обычно напряжение питания 120 В переменного тока понижается трансформатором и подается в двухполупериодный выпрямитель. Конденсаторы часто используются на выходе выпрямителя для сглаживания пиков, которые все еще существуют в сигнале, для создания сигнала постоянного тока.

Диод

— Википедия, бесплатная энциклопедия

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Рисунок 1: Крупный план диода, показывающий полупроводниковый кристалл квадратной формы.

В электронике диод — это двухконтактное устройство (термоэлектронные диоды могут также иметь одну или две вспомогательные клеммы для нагревателя).

Диоды имеют два активных электрода, между которыми может протекать интересующий сигнал, и большинство из них используются из-за свойства однонаправленного электрического тока.Варикап-диод используется как электрически регулируемый конденсатор.

Однонаправленность большинства диодов иногда обычно называют свойством выпрямления . Наиболее распространенная функция диода — пропускать электрический ток в одном направлении (это называется условием с прямым смещением ) и блокировать ток в противоположном направлении (условие с обратным смещением ). Таким образом, диод можно рассматривать как электронную версию обратного клапана.

Настоящие диоды не обладают такой идеальной направленностью включения-выключения, но имеют более сложную нелинейную электрическую характеристику, которая зависит от конкретного типа диодной технологии. Диоды также имеют много других функций, для которых они не предназначены для работы в таком режиме включения-выключения.

Ранние диоды включали кристаллы «кошачьи усы» и устройства на электронных лампах (также называемые термоэлектронными клапанами). Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий.

[править] История

Хотя кристаллический (твердотельный) диод был популяризирован до термоэмиссионного диода, термоэлектронные и твердотельные диоды разрабатывались параллельно. Принцип действия термоэмиссионных диодов был открыт Фредериком Гатри в 1873 году. ^[1] Принцип действия кристаллических диодов был открыт в 1874 году немецким ученым Карлом Фердинандом Брауном. ^[2]

На момент своего изобретения такие устройства были известны как выпрямители.В 1919 году Уильям Генри Эклс ввел термин диод из греческих корней; di означает «два», а ode (с ὅδος ) означает «путь».

[править] Принципы

Принципы термоэмиссионного диода

были заново открыты Томасом Эдисоном 13 февраля 1880 года, и он получил патент в 1883 году (патент США 307031), но дальше не развивал идею. Браун запатентовал кристаллический выпрямитель в 1899 году. ^[3] Открытие Брауна было развито Джагдишем Чандрой Бозе в полезное устройство для обнаружения радиоизлучения.

[править] Радиоприемники

Первый радиоприемник, использующий кристаллический диод, был построен Greenleaf Whittier Pickard. Первый термоэмиссионный диод был запатентован в Великобритании Джоном Амброузом Флемингом (научным советником компании Marconi и бывшим сотрудником Эдисона ^[4] ) 16 ноября 1904 года (за которым последовал патент США 803684 в ноябре 1905 года). Пикард получил патент на кремниевый детектор на кристалле 20 ноября 1906 г. ^[5] (патент США 836,531).

[править] Термоэмиссионные и газовые диоды

Рисунок 4: Символ вакуумного лампового диода непрямого нагрева.Сверху вниз компонентами являются анод, катод и нить накала нагревателя.

Термоэлектронные диоды — это устройства с термоэлектронным клапаном (также известные как вакуумные трубки, трубки или клапаны), которые представляют собой системы электродов, окруженных вакуумом внутри стеклянной оболочки. Ранние образцы были довольно похожи по внешнему виду на лампы накаливания.

В термоэлектронных вентильных диодах ток через нить накала нагревателя косвенно нагревает катод, другой внутренний электрод, обработанный смесью оксидов бария и стронция, которые являются оксидами щелочноземельных металлов; эти вещества выбраны потому, что они имеют небольшую работу выхода.(В некоторых клапанах используется прямой нагрев, при котором вольфрамовая нить действует как нагреватель и как катод.) Тепло вызывает термоэлектронную эмиссию электронов в вакуум. В прямом режиме окружающий металлический электрод, называемый анодом, заряжается положительно, так что он электростатически притягивает испускаемые электроны. Однако электроны нелегко высвободить с ненагретой поверхности анода при изменении полярности напряжения. Следовательно, обратный поток незначителен.

На протяжении большей части 20-го века термоэмиссионные вентильные диоды использовались в приложениях аналоговых сигналов и в качестве выпрямителей во многих источниках питания.Сегодня вентильные диоды используются только в нишевых приложениях, таких как выпрямители в электрогитарах и высококачественные аудиоусилители, а также в специализированном высоковольтном оборудовании.

[править] Полупроводниковые диоды

Большинство современных диодов основаны на полупроводниковых p-n переходах. В диоде p-n обычный ток идет со стороны p-типа (анод) на сторону n-типа (катод), но не в противоположном направлении. Другой тип полупроводникового диода, диод Шоттки, формируется из контакта между металлом и полупроводником, а не из p-n-перехода.

[править] ВАХ

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода, или ВАХ, связана с переносом носителей через так называемый обедненный слой или обедненную область , которая существует на p-n-переходе между разными полупроводниками. Когда pn-переход создается впервые, электроны зоны проводимости (подвижные) из области с примесью азота диффундируют в область с примесью фосфора, где имеется большая популяция дырок (места для электронов, в которых нет электронов), с которыми электроны «рекомбинировать».Когда мобильный электрон рекомбинирует с дыркой, и дырка, и электрон исчезают, оставляя неподвижный положительно заряженный донор на N-стороне и отрицательно заряженный акцептор на P-стороне. Область вокруг p-n-перехода становится обедненной носителями заряда и, таким образом, ведет себя как изолятор.

Однако ширина истощения не может расти без ограничений. Для каждой пары электрон-дырка, которая рекомбинирует, положительно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной азотом, а отрицательно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной фосфатом.По мере того, как рекомбинация продолжается и образуется больше ионов, через зону обеднения возникает увеличивающееся электрическое поле, которое замедляет, а затем, наконец, останавливает рекомбинацию. На данный момент существует «встроенный» потенциал в зоне истощения.

Если на диод подается внешнее напряжение с той же полярностью, что и встроенный потенциал, зона обеднения продолжает действовать как изолятор, предотвращая любое значительное протекание электрического тока. Это явление обратного смещения .Однако, если полярность внешнего напряжения противоположна встроенному потенциалу, рекомбинация может снова продолжиться, что приведет к значительному электрическому току через p-n-переход. Для кремниевых диодов встроенный потенциал составляет приблизительно 0,6 В. Таким образом, если через диод пропускается внешний ток, через диод будет развиваться около 0,6 В, так что область, легированная P, будет положительной по отношению к N- легированная область и диод называется «включенным», так как он имеет прямое смещение .

Рисунок 5: ВАХ диода с P-N переходом (не в масштабе).

ВАХ диода можно приблизительно определить для четырех рабочих областей (см. Рисунок справа).

При очень большом обратном смещении, превышающем пиковое обратное напряжение или PIV, происходит процесс, называемый обратным пробоем, который вызывает большое увеличение тока, что обычно приводит к необратимому повреждению устройства. Лавинный диод специально разработан для использования в зоне схода лавины. В стабилитроне концепция PIV не применима.Стабилитрон содержит сильно легированный p-n переход, позволяющий электронам туннелировать из валентной зоны материала p-типа в зону проводимости материала n-типа, так что обратное напряжение «фиксируется» на известном значении (называемом напряжение стабилитрона ), и лавины не происходит. Однако оба устройства имеют ограничение на максимальный ток и мощность в области фиксированного обратного напряжения. Кроме того, после окончания прямой проводимости в любом диоде на короткое время возникает обратный ток.Устройство не достигает своей полной блокирующей способности, пока обратный ток не прекратится.

Вторая область, при обратном смещении более положительном, чем PIV, имеет очень небольшой обратный ток насыщения. В области обратного смещения для нормального выпрямительного диода P-N ток через устройство очень мал (в диапазоне мкА).

Третья область — прямое, но с небольшим смещением, где проходит только небольшой прямой ток.

По мере увеличения разности потенциалов выше произвольно определенного «напряжения включения», или «прямого напряжения», или «прямого падения напряжения на диоде (В _d )», ток диода становится заметным (уровень тока считается «заметным»). «и значение напряжения включения зависит от приложения), а диод имеет очень низкое сопротивление.

Вольт-амперная кривая экспоненциальная. В нормальном кремниевом диоде при номинальных токах произвольное напряжение включения составляет от 0,6 до 0,7 вольт. Значение отличается для других типов диодов — диоды Шоттки могут иметь низкое напряжение 0,2 В, красные светодиоды (светодиоды) могут иметь напряжение 1,4 В или более, а синие светодиоды могут иметь напряжение до 4,0 В.

При более высоких токах прямое падение напряжения на диоде увеличивается. Падение от 1 В до 1,5 В при полном номинальном токе типично для силовых диодов.

[править] Уравнение диода Шокли

Уравнение идеального диода Шокли или закон диода (названный в честь соавтора транзистора Уильяма Брэдфорда Шокли, не путать с изобретателем тетрода Уолтером Х.Шоттки) — это ВАХ идеального диода при прямом или обратном смещении (или без смещения). Уравнение:

где

I — ток диода,

I _S — обратное смещение ток насыщения ,

В _D — напряжение на диоде,

В _T — это тепловое напряжение ,

и n — коэффициент выбросов , также известный как коэффициент идеальности .Коэффициент излучения n изменяется примерно от 1 до 2 в зависимости от процесса изготовления и полупроводникового материала и во многих случаях предполагается, что он приблизительно равен 1 (таким образом, обозначение n опущено).

Тепловое напряжение В _T составляет приблизительно 25,85 мВ при 300 K, температуре, близкой к «комнатной температуре», обычно используемой в программном обеспечении для моделирования устройств. При любой температуре это известная константа, определяемая как:

где

q — величина заряда электрона (элементарный заряд),

k — постоянная Больцмана,

T — абсолютная температура p-n перехода в градусах Кельвина

Уравнение идеального диода Шокли или закон диода выведено с предположением, что единственными процессами, вызывающими ток в диоде, являются дрейф (из-за электрического поля), диффузия и генерация тепловой рекомбинации.Также предполагается, что ток генерации рекомбинации (R-G) в области обеднения незначителен. Это означает, что уравнение Шокли не учитывает процессы, участвующие в обратном пробое и R-G с участием фотонов. Кроме того, он не описывает «выравнивание» ВАХ при высоком прямом смещении из-за внутреннего сопротивления.

При обратном смещении напряжений (см. Рисунок 5) экспонента в уравнении диода незначительна, а ток представляет собой постоянное (отрицательное) значение обратного тока — I _S .Область обратного пробоя не моделируется уравнением диода Шокли.

Даже для довольно малых напряжений прямого смещения (см. Рисунок 5) экспонента очень велика, потому что тепловое напряжение очень мало, поэтому вычитаемая «1» в уравнении диода пренебрежимо мала, а прямой ток диода часто приближается к

.

Использование уравнения диода в задачах схемы проиллюстрировано в статье о моделировании диодов.

[править] Малосигнальное поведение

Для проектирования схем часто оказывается полезной модель поведения диода при слабом сигнале. Конкретный пример моделирования диодов рассмотрен в статье о схемах слабого сигнала.

[править] Типы полупроводниковых диодов

Рисунок 6: Некоторые символы диодов.

Рисунок 7: Типичные диодные блоки, расположенные так же, как обозначение диода. Тонкая полоса изображает катод. Рисунок 8: Несколько типов диодов. Масштаб в сантиметрах.

Существует несколько типов переходных диодов, которые либо подчеркивают другой физический аспект диода, часто геометрическим масштабированием, уровнем легирования, выбором правильных электродов, либо представляют собой просто применение диода в специальной схеме, либо представляют собой действительно разные устройства, например Ганна, лазерный диод и полевой МОП-транзистор:

Нормальные (p-n) диоды, которые работают, как описано выше, обычно изготавливаются из легированного кремния или, реже, германия. До разработки современных кремниевых выпрямительных диодов использовалась закись меди, а затем селен; его низкая эффективность давала гораздо более высокое прямое падение напряжения (обычно 1.4–1,7 В на «ячейку», при этом несколько ячеек уложены друг над другом, чтобы увеличить пиковое значение обратного напряжения в высоковольтных выпрямителях) и требовали большого радиатора (часто расширения металлической подложки диода), намного большего, чем у кремниевого диода. такие же текущие рейтинги потребуются. Подавляющее большинство всех диодов — это p-n-диоды, используемые в интегральных схемах КМОП, которые включают два диода на вывод и множество других внутренних диодов.

Лавинные диоды

Диоды, проводящие в обратном направлении, когда напряжение обратного смещения превышает напряжение пробоя.Они электрически очень похожи на стабилитроны и часто ошибочно называются стабилитронами, но выходят из строя по другому механизму, лавинному эффекту . Это происходит, когда обратное электрическое поле через p-n-переход вызывает волну ионизации, напоминающую лавину, приводящую к сильному току. Лавинные диоды предназначены для пробоя при четко определенном обратном напряжении без разрушения. Разница между лавинным диодом (у которого обратный пробой выше примерно 6.2 В), а стабилитрон состоит в том, что длина канала первого превышает «длину свободного пробега» электронов, поэтому на выходе между ними происходят столкновения. Единственное практическое различие состоит в том, что оба типа имеют температурные коэффициенты противоположной полярности.

Кошачьи усы или кристаллические диоды

Это диод с точечным контактом. Диод кошачьих усов состоит из тонкой или заостренной металлической проволоки, прижатой к полупроводниковому кристаллу, обычно галениту или куску угля.[1] Проволока образует анод, а кристалл — катод. Диоды Кошачьи усы также назывались кристаллическими диодами и нашли применение в кристаллических радиоприемниках. Диоды кошачьих усов устарели.

Диоды постоянного тока

На самом деле это полевой транзистор JFET с закороченным на исток затвором, который работает как двухконтактный ограничитель тока, аналог стабилитрона, который ограничивает напряжение. Они позволяют току через них повышаться до определенного значения, а затем выравниваться до определенного значения.Также называется CLD , диодов постоянного тока , диодно-соединенных транзисторов или стабилизирующих диодов .

Есаки или туннельные диоды

Они имеют рабочую область, показывающую отрицательное сопротивление, вызванное квантовым туннелированием, что позволяет усиление сигналов и очень простые бистабильные схемы. Эти диоды также являются наиболее стойкими к ядерному излучению.

Диоды Ганна

Они похожи на туннельные диоды в том, что они сделаны из таких материалов, как GaAs или InP, которые имеют область отрицательного дифференциального сопротивления.При соответствующем смещении дипольные домены образуются и перемещаются по диоду, что позволяет создавать высокочастотные микроволновые генераторы.

Светодиоды (LED)

В диоде, сформированном из полупроводника с прямой запрещенной зоной, такого как арсенид галлия, носители, пересекающие переход, испускают фотоны, когда они рекомбинируют с основным носителем на другой стороне. В зависимости от материала могут быть получены длины волн (или цветов) от инфракрасного до ближнего ультрафиолета.Прямой потенциал этих диодов зависит от длины волны излучаемых фотонов: 1,2 В соответствует красному цвету, 2,4 — фиолетовому. Первые светодиоды были красными и желтыми, а со временем были разработаны более высокочастотные диоды. Все светодиоды излучают некогерентный узкоспектральный свет; «Белые» светодиоды на самом деле представляют собой комбинацию трех светодиодов разного цвета или синего светодиода с желтым сцинтилляторным покрытием. Светодиоды также могут использоваться в качестве фотодиодов с низким КПД в сигнальных приложениях. Светодиод может быть соединен с фотодиодом или фототранзистором в одном корпусе, чтобы сформировать оптоизолятор.

Лазерные диоды

Когда светодиодная структура содержится в резонансной полости, образованной полировкой параллельных торцевых поверхностей, может быть сформирован лазер. Лазерные диоды обычно используются в оптических запоминающих устройствах и для высокоскоростной оптической связи.

Диоды Пельтье

Эти диоды используются как датчики, тепловые машины для термоэлектрического охлаждения. Носители заряда поглощают и излучают энергию своей запрещенной зоны в виде тепла.

Фотодиоды

Все полупроводники могут генерировать оптические носители заряда.Обычно это нежелательный эффект, поэтому большинство полупроводников упаковано в светозащитный материал. Фотодиоды предназначены для восприятия света (фотодетектор), поэтому они упакованы в материалы, которые пропускают свет, и обычно представляют собой PIN (тип диода, наиболее чувствительный к свету). Фотодиод можно использовать в солнечных элементах, в фотометрии или в оптической связи. Несколько фотодиодов могут быть упакованы в одном устройстве либо в виде линейной матрицы, либо в виде двумерной матрицы. Эти массивы не следует путать с устройствами с зарядовой связью.

Точечные диоды

Они работают так же, как описанные выше переходные полупроводниковые диоды, но имеют более простую конструкцию. Строится блок из полупроводника n-типа, и проводящий острый контакт с каким-либо металлом группы 3 помещается в контакт с полупроводником. Часть металла мигрирует в полупроводник, образуя небольшую область полупроводника p-типа рядом с контактом. Давно популярная германиевая версия 1N34 все еще используется в радиоприемниках в качестве детектора и иногда в специализированной аналоговой электронике.

PIN диоды

PIN-диод имеет центральный нелегированный или собственный слой , образующий структуру p-типа / внутреннего / n-типа. Они используются в качестве радиочастотных переключателей и аттенюаторов. Они также используются как детекторы ионизирующего излучения большого объема и как фотодетекторы. PIN-диоды также используются в силовой электронике, поскольку их центральный слой может выдерживать высокие напряжения. Кроме того, структуру PIN можно найти во многих силовых полупроводниковых устройствах, таких как IGBT, силовые MOSFET и тиристоры.

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки построены по принципу «металл-полупроводник». У них меньшее прямое падение напряжения, чем у диодов с p-n переходом. Их прямое падение напряжения при прямом токе около 1 мА находится в диапазоне от 0,15 В до 0,45 В, что делает их полезными для приложений ограничения напряжения и предотвращения насыщения транзисторов. Их также можно использовать в качестве выпрямителей с малыми потерями, хотя их обратный ток утечки обычно выше, чем у других диодов.Диоды Шоттки являются устройствами с основной несущей и поэтому не страдают от проблем с хранением неосновных носителей, которые замедляют работу многих других диодов, поэтому они имеют более быстрое «обратное восстановление», чем диоды с p-n переходом. Они также имеют тенденцию иметь гораздо более низкую емкость перехода, чем p-n диоды, что обеспечивает высокую скорость переключения и их использование в высокоскоростных схемах и ВЧ-устройствах, таких как импульсные источники питания, смесители и детекторы.

Супербарьерные диоды

Супербарьерные диоды — это выпрямительные диоды, которые включают в себя низкое прямое падение напряжения диода Шоттки с возможностью защиты от перенапряжения и низким обратным током утечки обычного диода с p-n переходом.

Диоды, легированные золотом

В качестве допанта золото (или платина) действует как центры рекомбинации, которые способствуют быстрой рекомбинации неосновных носителей. Это позволяет диоду работать на частотах сигнала за счет более высокого прямого падения напряжения. Легированные золотом диоды быстрее, чем другие p-n-диоды (но не так быстро, как диоды Шоттки). Они также имеют меньшую утечку обратного тока, чем диоды Шоттки (но не так хороши, как другие p-n-диоды) [2]. ^[6] Типичным примером является 1N914.

Отводные или ступенчатые восстановительные диоды

Термин «ступенчатое восстановление» относится к форме характеристики обратного восстановления этих устройств. После прохождения прямого тока в SRD и прерывания или реверсирования тока обратная проводимость прекращается очень резко (как в ступенчатой ​​форме волны). Таким образом, SRD могут обеспечивать очень быстрые переходы напряжения за счет очень внезапного исчезновения носителей заряда.

Диод подавления переходных напряжений (TVS)

Это лавинные диоды, разработанные специально для защиты других полупроводниковых устройств от высоковольтных переходных процессов.Их p-n-переходы имеют гораздо большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждений.

Варикапные или варакторные диоды

Используются как конденсаторы с регулируемым напряжением. Они важны в схемах PLL (контур фазовой автоподстройки частоты) и FLL (контур автоподстройки частоты), позволяя схемам настройки, например, в телевизионных приемниках, быстро блокироваться, заменяя старые конструкции, для разогрева и блокировки которых требовалось много времени.ФАПЧ быстрее, чем ФАПЧ, но подвержена целочисленной гармонической синхронизации (если кто-то пытается синхронизироваться с широкополосным сигналом). Они также позволяли настраивать генераторы на ранних этапах дискретной настройки радиоприемников, где дешевый и стабильный кварцевый генератор с фиксированной частотой обеспечивал опорную частоту для генератора, управляемого напряжением.

Стабилитроны

Диоды с обратным током. Этот эффект, называемый пробоем стабилитрона, происходит при точно определенном напряжении, что позволяет использовать диод в качестве прецизионного источника опорного напряжения.В практических схемах опорного напряжения стабилитроны и переключающие диоды включены последовательно и в противоположных направлениях, чтобы сбалансировать температурный коэффициент почти до нуля. Некоторые устройства, обозначенные как высоковольтные стабилитроны, на самом деле являются лавинными диодами (см. Ниже). Два (эквивалентных) стабилитрона, включенные последовательно и в обратном порядке, в одной упаковке, составляют поглотитель переходных процессов (или Transorb, зарегистрированная торговая марка). Стабилитрон назван в честь доктора Кларенса Мелвина Зенера из Университета Южного Иллинойса, изобретателя устройства.

Другие применения полупроводниковых диодов включают измерение температуры и вычисление аналоговых логарифмов (см. Применение операционных усилителей # Логарифмические).

[править] Нумерация

Стандартизованная система нумерации серии 1N была введена в США EIA / JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам) примерно в 1960 году. Среди наиболее популярных в этой серии были: 1N34A / 1N270 (сигнал германия), IN914 / 1N4148 (сигнал кремния). ) и 1N4001-1N4007 (силовой выпрямитель кремниевый 1А). ^[7]

[3] ^[8]

[править] Связанные устройства

В оптике эквивалентным устройством для диода, но с лазерным светом будет оптический изолятор, также известный как оптический диод, который позволяет свету проходить только в одном направлении. В качестве основного компонента он использует ротатор Фарадея.

[править] Приложения

[править] Демодуляция радио

Первым применением диода была демодуляция радиопередач с амплитудной модуляцией (AM).История этого открытия подробно рассматривается в статье radio . Таким образом, AM-сигнал состоит из чередующихся положительных и отрицательных пиков напряжения, амплитуда или «огибающая» которых пропорциональна исходному звуковому сигналу. Диод (первоначально кристаллический диод) выпрямляет радиочастотный сигнал AM, оставляя звуковой сигнал, который является исходным звуковым сигналом. Аудио извлекается с помощью простого фильтра и подается в аудиоусилитель или преобразователь, который генерирует звуковые волны.

[править] Преобразование мощности

Выпрямители состоят из диодов, где они используются для преобразования электричества переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Автомобильные генераторы переменного тока являются распространенным примером, где диод, который преобразует переменный ток в постоянный, обеспечивает лучшую производительность, чем коммутатор более ранних динамо-машин. Точно так же диоды также используются в умножителях Кокрофта – Уолтона для преобразования переменного тока в более высокие напряжения постоянного тока.

[править] Защита от перенапряжения

Диоды часто используются для отвода высокого напряжения от чувствительных электронных устройств.Обычно они имеют обратное смещение (непроводящие) при нормальных обстоятельствах. Когда напряжение поднимается выше нормального диапазона, диоды становятся смещенными в прямом направлении (проводящими). Например, диоды используются в контроллере двигателя (шаговый двигатель и H-мост) и в цепях реле для быстрого обесточивания катушек без разрушительных скачков напряжения, которые в противном случае могли бы возникнуть. (Любой диод, используемый в таком приложении, называется обратным диодом). Многие интегральные схемы также включают диоды на соединительных контактах, чтобы предотвратить повреждение чувствительных транзисторов внешним напряжением.Специализированные диоды используются для защиты от перенапряжения при более высокой мощности (см. Типы диодов выше).

[править] Логические ворота

Диоды можно комбинировать с другими компонентами для создания логических вентилей И и ИЛИ. Это называется диодной логикой.

[править] Детекторы ионизирующего излучения

Помимо света, упомянутого выше, полупроводниковые диоды чувствительны к более энергичному излучению. В электронике космические лучи и другие источники ионизирующего излучения вызывают шумовые импульсы и одиночные или множественные битовые ошибки.Этот эффект иногда используется детекторами частиц для обнаружения излучения. Одна частица излучения с энергией в тысячи или миллионы электрон-вольт генерирует множество пар носителей заряда, поскольку ее энергия вкладывается в полупроводниковый материал. Если истощающий слой достаточно велик, чтобы уловить весь ливень или остановить тяжелую частицу, можно провести довольно точное измерение энергии частицы, просто измерив проводимый заряд и без сложностей, связанных с магнитным спектрометром и т. Д.Эти полупроводниковые детекторы излучения требуют эффективного и равномерного сбора заряда и низкого тока утечки. Их часто охлаждают жидким азотом. Для частиц с большим радиусом действия (около сантиметра) им нужна очень большая глубина истощения и большая площадь. Для частиц с коротким радиусом действия им необходимо, чтобы любой контактный или не обедненный полупроводник по крайней мере на одной поверхности был очень тонким. Напряжения обратного смещения близки к пробою (около тысячи вольт на сантиметр). Германий и кремний — обычные материалы.Некоторые из этих детекторов определяют положение, а также энергию. У них ограниченный срок службы, особенно при обнаружении тяжелых частиц, из-за радиационного повреждения. Кремний и германий совершенно разные по своей способности преобразовывать гамма-лучи в электронные ливни.

Полупроводниковые детекторы частиц высоких энергий используются в большом количестве. Из-за колебаний потерь энергии точное измерение выделенной энергии менее полезно.

[править] Измерение температуры

Диод может использоваться в качестве устройства измерения температуры, поскольку прямое падение напряжения на диоде зависит от температуры, как в кремниевом датчике температуры с запрещенной зоной.Из приведенного выше уравнения идеального диода Шокли видно, что напряжение имеет положительный температурный коэффициент (при постоянном токе), но зависит от концентрации легирования и рабочей температуры (Sze 2007). Температурный коэффициент может быть отрицательным, как в типичных термисторах, или положительным для температурных диодов, вплоть до 20 кельвинов.

[править] Текущее рулевое управление

Диоды предотвратят токи в непреднамеренных направлениях. Для подачи питания на электрическую цепь во время сбоя питания схема может потреблять ток от батареи.Источник бесперебойного питания может использовать диоды таким образом, чтобы ток от батареи потреблялся только тогда, когда это необходимо. Точно так же на небольших лодках обычно есть две цепи, каждая со своими батареями / батареями: одна используется для запуска двигателя; один использовался для прислуги. Обычно оба заряжаются от одного генератора переменного тока, и используется усиленный диод разделения заряда, чтобы предотвратить разряд батареи с более высоким зарядом (обычно батареи двигателя) через батарею с более низким зарядом, когда генератор не работает. ^[9] .

Диоды также используются в электронных музыкальных клавишных. Чтобы уменьшить количество проводов, необходимых для электронных музыкальных клавиатур, в этих инструментах часто используются матричные схемы клавиатуры. Контроллер клавиатуры просматривает строки и столбцы, чтобы определить, какую ноту нажал игрок. Проблема с матричными схемами заключается в том, что при одновременном нажатии нескольких нот ток может течь в обратном направлении по цепи и запускать «фантомные клавиши», которые вызывают воспроизведение «призрачных» нот. Чтобы избежать появления нежелательных нот, в большинстве схем матричной клавиатуры есть диоды, припаянные к переключателю под каждой клавишей музыкальной клавиатуры.Тот же принцип используется и для матрицы переключателей в твердотельных автоматах для игры в пинбол.

[править] Сокращения

Диоды обычно обозначаются как D для диодов на печатных платах. Иногда используется аббревиатура CR для кристаллического выпрямителя . ^[10]

[править] См. Также

[править] Ссылки

[править] Внешние ссылки

.

No related posts.