Светодиод где плюс где минус

При работе светодиоды способны пропускать электрический ток в определенном направлении. Если подключение выполнено инверсионно, электрический ток не проходит по цепи, а нужный электроприбор не включится. Объясняется это тем, что приборы по принципу устройства представляют собой диоды, и не все имеют способность светиться. Это говорит о том, что светодиод имеет полярность и функционирует при определенном направлении тока. В связи с этим для подключения важно правильно определить, где у светодиодов минус и плюс. Разберем несколько способов.

Визуально

Если у Вас в руках светодиод где плюс где минус вы не знаете, попробуйте сделать это визуально. Как визуально определить светодиодную полярность? Достаточно просто.
У нового светодиода два вывода, один должен быть короче. Короткий вывод — это катод. Запомнить легко: «короткий» — «катод», оба слова на «к». Плюс находится там, где длинный вывод. Если имеем дело с использованным светодиодом, ножки которого согнуты, задача усложняется.

Тогда вглядываемся в корпус, где находится самый важный элемент — кристаллик. Он лежит на крошечной подставке, чашечке. Вывод с подставки — катод, с его стороны располагается срез или засечка.
НО данный способ не всегда применим. Многие производители сегодня при производстве не соблюдают стандарты, а ассортимент моделей поражает многообразием. Некоторые изготовители отмечают катоды точкой или линией зеленого цвета, либо проставляют знаки «-» и «+». Если же внешних опознавательных признаков нет, нужно провести электротестирование.

Источник питания в помощь

Второй способ определить светодиодную полярность — подключить его к источнику питания. Главное, правильно подобрать источник питания с напряжением, чтобы оно не превышало максимальный уровень напряжения светодиода, иначе он перегорит или испортится. Элементы соединяются так: к » +» подключается «—», к «—» подключается «+».

Мультиметр

Если вышеописанные способы не дали результатов, используйте мультиметр. Чтобы мультиметром определить полярность светодиода потребует максимум минута. Сначала нужно выбрать на оборудовании режим измерения уровня сопротивления, а затем прикоснуться специальными щипцами к светодиодным контактам. Черный провод идет к «-», а красный к «+». Не нужно касаться слишком долго, 20-30 секунд хватит. Если включение было выполнено напрямую (« + » к « + », а « — » к « —»), на мультиметре отображается показатель в области 1,7 кило Ом. Если включение обратное — на приборе не отображаются измерения..

Измерять в режиме диода несколько легче: при подсоединении напрямую, загорится лампочка. Этот режим подходит для зеленых и красных лампочек, а вот белые и синие лампочки рассчитаны на ток с напряжением более 3 В. По этой причине при подключении лампочек синего и белого цвета, они могут засветиться и при правильной полярности.
В данном случае используется режим измерения характеристик транзисторов. Светодиод вставляется в пазы колодки, снизу мультиметра. Применяется часть PNP: одна ножка диода вставляется в разъем «Е» — эмиттер, а вторая в «С» — коллектор. Лампочка светится когда, к коллектору подсоединили катод.
Таким образом, определение полярности не представляет особой сложности.

Как паять диоды?

Диоды – это электронные приборы, обладающие свойством односторонней проводимости. Ранее широко использовались электровакуумные и газоразрядные диоды. Теперь, если говорят о диодах, то, как правило, имеют в виду полупроводниковые. Свойство односторонней проводимости диодов широко используют для выпрямления тока.

Вам понадобится

• паяльник, флюс, припой

Инструкция

Есть общее правило – чтобы правильно припаять диод, нужно учитывать его полярность, иначе он не будет работать. У светодиодов обычно длинная ножка подсоединена к положительному электроду (аноду), а короткая – к отрицательному (катоду). У других диодов анод помечен скошенным уголком, а катод – знаком «-». Однако полагаться на это нельзя, потому что не все производители именно так маркируют электроды полупроводников. Возьмите омметр или мультиметр в режиме омметра, замерьте сопротивление диода. В прямом направлении, когда к аноду приложен «+», а к катоду «-», сопротивление диода равно 0, в обратном – очень велико.

После того, как точно определились с полярностью диода, можете впаивать его в схему. Диод возьмите пинцетом. Паяльник прогрейте, окуните жало во флюс и проведите по ножкам диода, затем наберите на жало немного припоя и опять проведите по ножкам – залудите их. Вставьте диод на подготовленное место точно в соответствии с полярностью. Если вы впаиваете несколько диодов, располагайте их так, чтобы катоды шли в одном ряду, а аноды – в другом. Для того, чтобы зафиксировать детали на плате, с обратной стороны разведите выводы от электродов в разные стороны. Если ножки слишком длинные, обрежьте их кусачками.

Наберите на жало паяльника немного припоя и нанесите его на место контакта. После того, как припой начнет плавиться, проведите жалом по месту пайки, чтобы равномерно нанести припой на спаиваемые поверхности.

При пайке светодиодов необходимо учитывать их чувствительность к токовой нагрузке. Чтобы ограничить ток, в электрическую цепь последовательно со светодиодом включайте резистор. Сопротивление рассчитайте, исходя из предельно допустимого тока для данного светодиода.

Совет добавлен 25 июля 2011 Совет 2: Как припаять диод Диод представляет собой двухэлектродный электротехнический элемент, проводимость которого зависит от направления электрического тока. Сегодня диоды получили широкое распространение в электронике, применяются они и в самодельных электротехнических устройствах. При монтаже схемы устройства, основанного на диодах, необходимо помнить некоторые правила.

Вам понадобится

• Диод, флюс для пайки алюминия, олово или припой, паяльник, кусачки, пинцет, губка

Инструкция

Выберите диод в соответствии с требуемыми параметрами. Рассмотрите его, чтобы определить полярность. Каждый диод имеет два полюса – «плюс» и «минус». Длинный вывод прибора указывает на «плюс», а короткий – на «минус». Если при монтаже схемы вы припаяете диод неправильно, ничего серьезного не произойдет, он просто не будет работать.

На плате наметьте место для монтажа диода. Если вы используете готовую плату, используйте стандартные отверстия для установки. Если плата самодельная, просверлите крепежные отверстия в месте, удобном с точки зрения компоновки остальных элементов схемы. Целесообразно заранее выполнить монтажную схему, на которой будут схематично указаны места крепления электротехнических элементов.

Подготовьте провода. Они понадобятся, если вам необходимо объединить диоды с другими элементами. Желательно, чтобы провода различались по цвету – так проще определить полярность при подключении. Сечение проводов выбирайте не более 0,75 мм.

Вставьте диод в плату. Если вы монтируете схему, состоящую из нескольких диодов, располагайте их так, чтобы длинные выводы находились в ряд по одной стороне, а короткие – по другой.

Зафиксируйте диод путем загибания выводов в стороны. Если выводы диода слишком длинные, откусите их кусачками.

Включите паяльник в сеть и смочите губку водой.

После нагрева паяльника покройте его рабочую часть (жало) тонким слоем припоя (олова) и протрите влажной губкой, чтобы снять остатки старого припоя. В процессе пайки периодически протирайте жало паяльника влажной губкой, чтобы поддерживать его чистоту.

Расположите жало паяльника между лапками диода и платой, чтобы разогреть место пайки. Разогревать место пайки дольше двух секунд не рекомендуется, иначе диод может выйти из строя.

Поднесите припой к месту пайки. После расплавления необходимого количества припоя отведите его от места пайки. В течение секунды держите паяльник у спаиваемых деталей, чтобы припой равномерно распределился по всей поверхности спаиваемых выводов. Немного подождите, пока место пайки не остынет. Контакт готов.

Источники

• Как паять диоды. Припаиваем диоды своими руками

Как припаять диод — версия для печати Оцените статью!

Защита устройств от неправильной подачи полярности питания / Хабр

При проектировании промышленных приборов, к которым предъявляются повышенные требования по надёжности, я не раз сталкивался с проблемой защиты устройства от неправильной полярности подключения питания. Даже опытные монтажники порой умудряются перепутать плюс с минусом. Наверно ещё более остро подобные проблемы стоят в ходе экспериментов начинающих электронщиков. В данной статье рассмотрим простейшие решения проблемы — как традиционные так и редко применяемые на практике методы защиты.

Простейшее решение, которое напрашивается с ходу — включение последовательно с прибором обычного полупроводникового диода.

Просто, дёшево и сердито, казалось бы чего ещё нужно для счастья? Однако, у такого способа есть очень серьёзный недостаток — большое напряжение падения на открытом диоде.

Вот типичная ВАХ для прямого включения диода. При токе в 2 Ампера напряжение падения составит примерно 0.85 вольт. В случае низковольтных цепей

5 вольт и ниже

это очень существенная потеря. Для более высоковольтных такое падение играет меньшую роль, но есть ещё один неприятный фактор. В цепях с высоким током потребления на диоде будет рассеиваться весьма значительная мощность.

Так для случая, изображённого на верхней картинке, получим:

0.85В х 2А = 1.7Вт.

Рассеиваемая на диоде мощность уже многовата для такого корпуса и он будет ощутимо греться!

Впрочем, если вы готовы расстаться с несколько большими деньгами, то можно применить диод Шоттки, который имеет меньшее напряжение падения.

Вот типичная ВАХ для диода Шоттки. Подсчитаем рассеиваемую мощность для этого случая.

0.55В х 2А = 1.1Вт

Уже несколько лучше. Но что же делать если ваше устройство потребляет ещё более серьёзный ток?

Иногда параллельно устройству ставят диоды в обратном включении, которые должны сгореть если перепутать напряжение питания и привести к короткому замыканию. Ваше устройство при этом скорее всего потерпит минимум повреждений, но может выйти из строя источник питания, не говоря уже о том, что сам защитный диод придётся заменить, а вместе с ним могут и дорожки на плате повредиться. Словом этот способ для экстрималов.

Однако, есть ещё один несколько более затратный, но весьма простой и лишённый перечисленных выше недостатков способ защиты — с помощью полевого транзистора.

За последние 10 лет параметры этих полупроводниковых приборов резко улучшились, а цена наоборот сильно упала. Пожалуй то, что их крайне редко используют для защиты ответственных цепей от неправильной полярности подачи питания можно объяснить во многом инерцией мышления. Рассмотрим следующую схему:

При подаче питания напряжение на нагрузку проходит через защитный диод. Падение на нём достаточно велико — в нашем случае около вольта. Однако в результате между затвором и истоком транзистора образуется напряжение превышающее напряжение отсечки и транзистор открывается. Сопротивление исток-сток резко уменьшается и ток начинает течь уже не через диод, а через открытый транзистор.

Перейдём к конкретике. Например для транзистора FQP47З06 типичное сопротивление канала будет составлять 0.026 Ом! Нетрудно рассчитать что рассеиваемая при этом на транзисторе мощность для нашего случая будет всего 25 милливатт, а падение напряжение близко к нулю!

При смене полярности источника питания ток в цепи течь не будет. Из недостатков схемы можно пожалуй отметить разве то, что подобные транзисторы имеют не слишком большое пробивное напряжение между затвором и истоком, но слегка усложнив схему можно применить её для защиты более высоковольтных цепей.

Думаю читателям не составит труда самим разобраться как работает эта схема.

Уже после публикации статьи уважаемый пользователь Keroro в комментариях привел схему защиты на основе полевого транзистора, которая применяется в iPhone 4. Надеюсь он не будет возражать если я дополню свой пост его находкой.

Как проверить диод — как с помощью мультиметра проверить работоспособность диода

Диод полупроводникового типа относится к тем электронным приборам, которым свойственна проводимость только в одну сторону.

Что такое полупроводниковый диод

Пользователи часто сталкиваются с вопросом, как проверить диод. Для того чтобы проверить, нормально ли диод функционирует, лучше всего воспользоваться методом контроля его состояния при помощи цифрового мультиметра. У всех диодов есть два выхода. Один из них – анод – со знаком плюс, а другой – катод – со знаком минус.

С физической точки зрения любой диод – это переходное устройство типа p-n. Следует знать, что приборы с полупроводниковой системой могут иметь несколько таких переходов (динистор имеет 3 перехода). Тем временем, обычный диод с полупроводниковой системой представляет собой самый элементарный электронный прибор из всех существующих, в основе которого лежит один такой переход. Следует также помнить, что диод с полупроводниковой системой может полностью проявить свои физические свойства исключительно после того, как он будет включен на полную силу.

Включение на полную силу подразумевает тот факт, что анод конкретного диода был подключен к напряжению со знаком плюс, а катод – к напряжению со знаком минус. Только тогда происходит полное открытие диода и его переход начинает проводить электрический док. Если сделать все наоборот и подключить к аноду диода минусовое напряжение, а к катоду – плюсовое, то данный диод будет считаться закрытым и не будет пропускать через себя электрический ток. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока напряжение в приборе не достигнет предельной отметки, что повлечет за собой разрушение кристаллической основы полупроводника. Таким образом, принцип работы диода – проводимость в одну сторону – подтверждается.

Ответ на вопрос: «Как проверить диод мультиметром?» – очень прост. В большинстве случаев любой современный цифровой тестер (мультиметр), который можно сейчас найти в продаже, обеспечен функцией проверки физической исправности диодов. Этим свойством можно воспользоваться в ситуации, когда требуется проверка работоспособности транзистора.

Во время проверки работоспособности прибора на экране появляется не значение сопротивления перехода, а так называемое «пробивное» напряжение в диоде. Это означает: если превысить данный порог, переход откроется, и диод начнет работать. Как правило, значение этого показателя находится в диапазоне от ста до восьмидесяти милливольт. Они и будут отображены на мониторе устройства. Если же поменять местами выводы мультиметра (с отрицательного на положительный и наоборот), то монитор не должен ничего показывать. Это будет свидетельством того, что диод не пропускает ток в другую сторону, следовательно, функционирует нормально.

Как проверить диод

Для того чтоб облегчить процесс проверки, желательно иметь при себе макетную плату. Прежде всего, следует убедиться, что вы не касаетесь выходов диода и щупов тестера обеими руками. Так поступать нельзя, ведь тогда на результаты измерений повлияет и ваше тело – добавится его сопротивление. Поэтому все необходимо держать только одной рукой – тогда в цепь измерения войдут только необходимые для этого элементы.

Об этой особенности не стоит забывать и при измерении прочих приборов, к примеру, конденсаторов или резисторов. Начать стоит с проверки во время прямого подсоединения. Для этого положительный щуп мультиметра (он красного цвета) нужно подсоединить к аноду диода, а отрицательный щуп (он черного цвета) подсоединить к катоду. Выход катода находится с той стороны устройства, на которую нанесено кольцо белой краской.

Так и отмечается выход катода у большинства диодов современного образца. Если все прошло удачно, и монитор отобразил нормальное значение напряжения, то можно проверять диод, поменяв контакты местами. Стоит отметить, что диоды таки осуществляют пропуск электрического тока в обратном направлении, но в таких малых количествах, что этот показатель никогда не учитывается в расчетах. Так что если подсоединить к аноду щуп черного цвета, а к катоду – красного, то дисплей должен показать значение «один». Это будет говорить о том, что диод функционирует абсолютно нормально.

Возможные неисправности

Полупроводниковым диодам, как правило, свойственны два типа неисправностей: пробивание перехода и обрыв перехода. О них стоит знать следующее:

• Пробивание перехода. В этом случае диод станет самым обычным проводником и получит свойство пропускать электрический ток как в одном направлении, так и в другом. Об этом пользователю может рассказать визжащий буззер его тестера, а монитор покажет величину сопротивления, которая не свойственна данному диоду. Она будет необычно маленькой
• Обрыв перехода. Если случился обрыв перехода, исследуемый диод не будет пропускать электрический ток ни в одном, ни в другом направлении. В такой ситуации монитор мультиметра всегда будет демонстрировать цифру «один». Если это произойдет, исследуемый диод станет изолятором. Однако случаются ситуации, когда абсолютно нормально функционирующему диоду ставят диагноз «обрыв».  Это случается, в основном, тогда, когда используется тестер с испорченными или просто поношенными щупами. Этот момент нужно контролировать, ведь их провода часто подвергаются механическим воздействиям, что приводит к обрыву

Что стоит знать про  пробивное напряжение

Значение пробивного напряжения у большинства германиевых диодов находится в диапазоне от трехсот до четырехсот милливольт. К примеру, часто используемый диод модели Д9, который также применяется как детектор в устройствах радиоприемников, характеризуется этим показателем в размере четырехсот милливольт.

Вот основные типы диодов и напряжения, которые им соответствуют:

• Диоды из кремния.  Им свойственно самое большое напряжение пробоя – от четырехсот до восьмисот милливольт
• Диоды из германия. Имеют среднее напряжение пробоя в размере от трехсот до четырехсот милливольт
• Диоды Шоттки. Их напряжение пробоя составляет от ста до двухсот пятидесяти милливольт

Руководствуясь данной методикой, можно не только проверить, насколько хорошо диод функционирует, но и приблизительно выяснить, какой материал служил сырьем для его изготовления. Определить это можно, узнав величину напряжения на пробой.

Где можно заказать проверку диода

Если у вас есть опасения, что вы не сможете самостоятельно проверить исправность диода при помощи мультиметра, лучше всего будет обратиться к специалистам. Воспользовавшись услугами платформы Юду, вы можете всего за десять минут заказать услуги мастера для проверки диода мультиметром.

Это можно сделать следующими способами:

• Воспользоваться мобильным приложением Юду, чтобы заказать необходимую услугу
• Самостоятельно отыскать интересующую вас услугу в каталоге платформы Юду и связаться с мастером
• Оформить заявку, заполнив соответствующую форму прямо на этой странице, дождаться, когда специалист на нее откликнется, и позвонить ему

На платформе Юду вы не будете ограничены в выборе мастера и сможете воспользоваться услугами именно того специалиста, которого сочтете наиболее квалифицированным. Все исполнители Юду прошли специальную проверку во время регистрации на сайте и смогут гарантировать высокое качество производимых работ.

Светодиод просто и наглядно — audioGO

Позвонил друг, у них в подъезде старого московского дома есть замечательная традиция, которой вот уже больше полувека. Вещи, которые могут пригодиться другим не выбрасывают, а аккуратно складывают на широком подоконникена окна первого этажа. Так вот, звонит, говорит, что стоит там щит метр на полтора, весь утыканный светодиодами, мол там их сотни, а то и тысячи. Светодиоды в основном белые, а так есть и красные с зелеными, и нужны ли они мне. Отказываюсь. Тогда мой знакомый говорит, что возьмет его, а светодиоды все демонтирует своим детям. Посмеялись. Я и забыл.
Тут сегодня звонит, говорит, что неделю выпаивал и теперь является обладателем горы разных и самых разных светодиодов разных марок и производителей. Но теперь спрашивается, что с ними делать? И главнй вопрос унего, как их подключать? Где плюс и где минус?
Тут я уже не выдержал.

Итак. Светодиод. на схемах обозначается, ка кобычный диод но с исходящими стрелочками.
(В скобочках скажу, не путать с фотодиодами, у которого, как несложно догадаться, стрелочки идут К диоду)

Треугольник вершиной указывает направление на катод. Анод – плюс, катод – минус.

Дальше. Как выглядит среднестатистический диод.

Теперь нам надо подключить светодиод, для этого нужно определить его полярность. Можно конечно, это сделать тестером, но мы не ищем легких путей, да и тестер есть не в каждом доме. Как правило ножки светодиода имеют разную длину. Короткая нога – это катод, легко запомнить. К-К катод- коротко. осталось запомнить, что катод – это минус. :)))

Если вы выпаяли светодиод из платы и вдруг поняли, что предыдущий мастер обрезал и сровнял ножки, не надо впадать в панику. Внимательно рассмотрите корпус диода. Вы увидите, что с одной стороны круглый корпус светодиода какбы спилен и имеет плоскую поверхность. Если этот спил вы оцениваете, как фабричный, а не случайно кто-то задел паяльником, смело принимайте решение, это катод, а значит минус.
Часто катод обозначен чем-то, точкой, линией или полоской. Рассматривайте светодиод внимательно, это намного интереснее, чем определить полярность светодиода тестером.

Следющий хинт. Внимательно вглядевшись внутрь прозрачного корпуса светодиода, можно заметить саму чашечку, в которой лежит кристалик, который и будет светиться, если диод исправен :). Это тоже катод, а значит минус.

А вот если вам попался такой светодиод, разбирайтесь сами. Удачи!

P.S. Олег, если в результате своих экспериментов найдешь фиолетовые светодиоды, дай знать!

Новое поступление силовых диодов

Диод — это полупроводниковый прибор, имеющий два вывода (анод и катод), и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов.  Основа диода — p-n переход, пропускающий ток только в одну сторону. Это основное свойство диода — диод в одну сторону пропускает ток, а в другую нет.

 

Диод может находиться в одном из двух состояний:

1. Открытое — когда он хорошо проводит ток. 

• Если к выводам диода подключить источник постоянного напряжения: на вывод анода «плюс», а на вывод катода «минус», то диод окажется в открытом состоянии и через него потечет ток, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения и свойств диода. 

2. Закрытое — когда он плохо проводит ток.

• Если к выводам диода подключить источник постоянного напряжения в обратном порядке: на вывод анода «минус», а на вывод катода «плюс», то диод окажется в закрытом состоянии.

 

Зависимость тока, проходящего через диод, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольтамперной характеристикой (ВАХ) диода. На графике ниже изображена ВАХ диода. По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока (Iпр), а в нижней части — обратного тока (Iобр).

По горизонтальной оси в правой части обозначены значения прямого напряжения Uпр, а в левой части — обратного напряжения (Uобр).

 

 

ВАХ состоит из двух ветвей: прямая ветвь, в правой верхней части, соответствует прямому току через диод (диод открыт), и обратная ветвь, в левой нижней части, соответствующая обратному току через диод (диод закрыт).

 

Прямая ветвь идет круто вверх, прижимаясь к вертикальной оси, и характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением прямого напряжения. Обратная ветвь идет почти параллельно горизонтальной оси и характеризует медленный рост обратного тока. Чем круче к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. Наличие небольшого обратного тока является недостатком диодов. Из ВАХ видно, что прямой ток диода (Iпр) в сотни раз больше обратного тока (Iобр).  При увеличении прямого напряжения через p-n переход ток вначале возрастает медленно, а затем начинается участок быстрого нарастания тока. Это объясняется тем, что кремниевый диод открывается и начинает проводить ток при прямом напряжении 0,5 — 0,6В.

 

По своему функциональному назначению диоды подразделяются на выпрямительные, универсальные, импульсные, СВЧ-диоды, стабилитроны, варикапы, переключающие, туннельные диоды и т.д.

 

 

В продажу поступили силовые выпрямительные диоды серий Д161 и Д171, предназначенные для работы в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц силовых электротехнических установок, в том числе полупроводниковых преобразователях электроэнергии. Конструкция диодов штыревая, в металлокерамическом корпусе с гибким выводом и прижимными контактами. Медное основание диодов выполнено в виде болта, в головке которого находится кристалл р-n перехода; с помощью шайб и гайки диод крепится к охладителю. Основание служит одним из выводов, другой вывод оформлен в виде медной «косички» с контактом под болтовой зажим.

 

На открытом силовом выпрямительном кремниевом диоде падение напряжения составляет от 0,7 до 1,5 В (на красной линии показана ВАХ диода при предельной температуре (горячего), синей — холодного).

 

 

Соответственно при токах величиной сотни ампер на диоде выделяется тепловая мощность в сотни ватт, что делает невозможной эксплуатацию силовых диодов без эффективного теплоотвода. С целью улучшения условий теплоотвода силовые диоды одного и того же типа изготавливают «прямыми» и «обратными». У «прямых» диодов анодом является основание, катодом — гибкий вывод; у «обратных» наоборот. Обратные диоды в маркировке содержат символ «х». Наличие двух конструктивных исполнений диодов одного и того же типа позволяет при сборке схем выплямления крепить диоды разных плеч выпрямителя к одному радиатору без использования изолирующих прокладок, что упрощает конструкцию крепления и улучшает условия теплоотвода. Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1-100 Гц и многократные удары длительностью 2-15 мс с ускорением до 147 м/с2, что позволяет применять их в подвижных электроустановках, например, на транспорте.

 

 

Новое поступление диодов на склад «Промэлектроники»:

Диод на схеме там, где плюс. Основные способы определения полярности светодиода. Другие способы определения полярности

Все диоды должны иметь положительный и отрицательный выводы. Эти выводы получили специальные названия: положительный называется , анод , а отрицательный — , катод … Катод диода легко определить по красной или черной полосе, расположенной у этого вывода на корпусе.

На рис. 4.8 только что показан диод с аналогичной маркировкой полярности … Полоса, таким образом, соответствует вертикальному обозначению схемы этого элемента … Важно, чтобы при «чтении» принципиальной схемы любого устройства вы правильно интерпретировали расположение диода в нем и направление протекающего тока

Рис. 4.8. При использовании диодов всегда помните об их полярности. Полоса на одном конце корпуса диода указывает на это.

Внимание
Как упоминалось в самом начале этого раздела, диоды позволяют току проходить через них в прямом направлении и блокируют ток, текущий в противоположном направлении. Таким образом, если вы неправильно вставите диод в схему, схема либо не будет работать, либо некоторые элементы могут выйти из строя. Всегда внимательно проверяйте полярность диодов в цепи — лучше перепроверить, чем один раз устранять последствия!

Диоды относятся к категории электронных устройств, работающих по принципу полупроводника, который особым образом реагирует на приложенное к нему напряжение. С внешним видом и схематическим обозначением этого полупроводникового изделия можно ознакомиться на рисунке ниже.

Особенностью включения этого элемента в электронную схему является необходимость соблюдения полярности диода.

Дополнительные пояснения. Полярность означает строго установленный порядок включения, который учитывает где плюс, а где минус для данного продукта.

Эти две легенды привязаны к его выводам, называемым анодом и катодом соответственно.

Особенности функционирования

Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения пропускает ток только в одном направлении. Если его снова включить, постоянный ток не протекает, потому что n-p переход будет смещен в непроводящем направлении. Из рисунка видно, что минус полупроводника расположен со стороны его катода, а плюс — с противоположного конца.

Эффект односторонней проводимости особенно наглядно подтверждается на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами, работающих только при правильном включении.

На практике нередки ситуации, когда на корпусе изделия нет явных знаков, позволяющих сразу сказать, где у него какая штанга.Вот почему важно знать специальные знаки, по которым можно научиться различать их.

Методы определения полярности

Для определения полярности диодного изделия можно использовать различные методики, каждая из которых подходит для определенных ситуаций и будет рассмотрена отдельно. Эти методы условно делятся на следующие группы:

• Метод визуального контроля для определения полярности на основе существующей маркировки или характерных особенностей;
• Проверка с помощью мультиметра, включенного в режиме набора номера;
• Узнаем где плюс, а где минус, собрав простую схему с миниатюрной лампочкой.

Рассмотрим каждый из перечисленных подходов отдельно.

Визуальный контроль

Этот метод позволяет расшифровать полярность по специальным отметкам на полупроводниковом изделии. Для некоторых диодов это может быть точка или кольцевая полоска, смещенная к аноду. Некоторые образцы старой марки (например, КД226) имеют характерную форму, заостренную с одной стороны, что соответствует плюсу. На другом, полностью плоском торце, соответственно есть минус.

Примечание! Например, визуальный осмотр светодиодов показывает характерный выступ на одной из их ножек.

На основании этого обычно определяют, где у такого диода плюс, а где — противоположный контакт.

Приложение измерительного прибора

Самым простым и надежным способом определения полярности является использование измерительного прибора типа «мультиметр», включенного в режим «Обратный вызов». При замере всегда следует помнить, что на шнур в красной изоляции от встроенного аккумулятора подается плюс, а на шнур в черной изоляции — минус.

После случайного соединения этих «концов» с выводами диода с неизвестной полярностью нужно следить за показаниями на дисплее прибора. Если индикатор показывает напряжение около 0,5-0,7 Вольт, это означает, что он включен в прямом направлении, а ножка, к которой подключен зонд в красной изоляции, положительная.

Если индикатор показывает «единицу» (бесконечность), можно сказать, что диод включен в обратную сторону, и по этому можно будет судить о его полярности.

Дополнительная информация. Некоторые радиолюбители используют для проверки светодиодов розетку, предназначенную для измерения параметров транзисторов.

Диод в этом случае включается как один из переходов транзисторного устройства, а его полярность определяется тем, светится он или нет.

Включение в схему

В крайнем случае, когда визуально определить расположение выводов невозможно, а под рукой нет измерительного прибора, можно использовать способ включения диода в показанную простую схему на рисунке ниже.

При включении в такой цепи лампочка либо загорится (это означает, что полупроводник пропускает ток через себя), либо нет. В первом случае плюс аккумулятора будет подключен к плюсовой клемме изделия (аноду), а во втором, наоборот, к его катоду.

В заключение отметим, что способов определения полярности диода довольно много. При этом выбор конкретного метода его обнаружения зависит от условий эксперимента и возможностей пользователя.

Видео

Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении. Если его подключить реверсом, то по цепи не будет проходить постоянный ток, и прибор не загорится. Это происходит потому, что, по сути, устройство представляет собой диод, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что у светодиода есть полярность, то есть он чувствует направление движения тока и работает только в определенном направлении.
Определить полярность прибора по схеме несложно.Светодиод обозначается треугольником внутри круга. Треугольник всегда упирается в катод (знак «-», поперечина, минус), положительный анод находится на противоположной стороне.
а как определить полярность, если сам аппарат держишь? Вот небольшая лампочка с двумя проводами. К какой разводке нужно подключить плюс источника, а к какому минусу, чтобы схема работала? Как правильно выставить сопротивление где плюс?

Определить визуально

Первый способ — визуальный.Допустим, вам нужно определить полярность нового двухпроводного светодиода. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это катод. Помните, что это катод по слову «короткий», так как оба слова начинаются с буквы «k». Плюс будет соответствовать более длинному. Однако иногда бывает сложно определить полярность на глаз, особенно если ножки погнуты или изменили свои размеры в результате предыдущей установки.

Заглянув в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристалл. Он расположен как бы в маленькой чашке на подставке. Выходом из этой опоры будет катод. Со стороны катода тоже можно увидеть небольшую выемку, похожую на надрез.

Но эти особенности не всегда заметны в светодиодах, так как некоторые производители отклоняются от стандартов. Кроме того, существует множество моделей, изготовленных по другому принципу. Сегодня производитель ставит знаки «+» и «-» на сложные конструкции, маркирует катод точкой или зеленой линией, чтобы все было очень четко.Но если таких отметок по каким-то причинам нет, то на помощь приходит электрическое испытание.

Применяем блок питания

Более действенный способ определения полярности — подключаем светодиод к источнику питания. Внимание! Необходимо выбрать источник, напряжение которого не превышает допустимого напряжения светодиода. Самодельный тестер можно собрать, используя обычную батарею и резистор. Это требование связано с тем, что при повторном подключении светодиод может перегореть или ухудшить свои световые характеристики.

Некоторые говорят, что так и то подключили светодиод, и он от этого не испортился. Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же лампочка может не сразу погаснуть, но срок ее службы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.

Если заряда аккумулятора для светодиода не хватает, и прибор не загорается, так как вы его не подключаете, то к аккумулятору можно подключить несколько элементов.Напоминаем, что сто элементов соединены последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.

Приложение «Мультиметр»

Есть такое устройство, которое называется мультиметром. С его помощью можно с успехом узнать, куда подключить плюс, а где — минус. Это займет ровно одну минуту. В мультиметре выберите режим измерения сопротивления и прикоснитесь щупами к контактам светодиода. Красный провод указывает на положительное соединение, а черный провод указывает на отрицательное соединение.Желательно, чтобы прикосновение было недолговечным. При повторном включении устройство ничего не показывает, а при прямом включении (плюс к плюсу и минус к минусу) устройство будет показывать значение в районе 1,7 кОм.

Также можно включить мультиметр в режим проверки диодов. В этом случае при прямом включении светодиодная лампа будет гореть.

Этот метод наиболее эффективен для красных и зеленых лампочек. Светодиод, излучающий синий или белый свет, рассчитан на напряжение более 3 вольт, поэтому он не всегда будет светиться при подключении к мультиметру даже при правильной полярности.Вы можете легко выйти из этой ситуации, если воспользуетесь режимом определения характеристик транзисторов. На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.

Диод вставляется в пазы специальной колодки для транзисторов, которая обычно находится внизу устройства. Используется PNP-часть (как и для транзисторов соответствующей структуры). Одна ножка светодиода вставляется в разъем C, который соответствует коллектору, вторая ножка — в разъем E, соответствующий эмиттеру.Лампа загорится, если катод (минус) подключить к коллектору. Таким образом определяется полярность.

Как выбрать кремниевый диод TVS

Версия для печати

Переходные процессы напряжения и тока являются основной причиной отказа твердотельных компонентов электронных систем. Эти переходные процессы являются результатом внезапного высвобождения накопленной энергии. Переходные процессы могут возникать из множества источников, как внутренних, так и внешних по отношению к системе. Наиболее частыми причинами переходных процессов являются нормальные операции переключения источников питания и электромеханических устройств, колебания в сети переменного тока, грозовые скачки и электростатический разряд (ESID).

MDE Semiconductor, Inc. предлагает широкий выбор кремниевых лавинных диодов (TVS-диодов), предназначенных для обеспечения высокого уровня надежной защиты от этих разрушительных скачков напряжения.

Кремниевые лавинные диоды

изготавливаются с переходами большой площади, что обеспечивает устойчивость к высоким импульсным токам. Кроме того, они характеризуются чрезвычайно быстрым временем отклика и низким динамическим сопротивлением в лавинном режиме. Кремниевые TVS имеют несколько преимуществ, в том числе:

1. Низкое напряжение зажима
2. Без ограничения износа
3. Малый физический размер
4. Широкий диапазон напряжений
5. Высокая рассеиваемая мощность в переходных процессах

Эти устройства доступны в широком ассортименте корпусов с аксиальными выводами и для поверхностного монтажа с пластиковым корпусом.В приложениях, требующих чрезвычайно высоких уровней способности поглощения переходных процессов, MDE Semiconductor, Inc. предлагает полную линейку специализированных и стандартных сборных сборок для сильноточных TVS.

Однако, независимо от области применения, определенные параметры устройства и рекомендации составляют основу для выбора ограничителей переходного напряжения.

Прежде чем обсуждать, как выбрать текущую TVS, необходимо определить некоторые ключевые термины.

Типичная кривая V-I однонаправленного подавителя переходных процессов показана на рисунке 1A.Кривая, показанная для двунаправленного TVS, показана на рисунке 1B.

Ключевые параметры TVS:

1. Минимальное напряжение пробоя (VBR) — это точка, в которой TVS становится низкоомным путем для переходного процесса (т. Е. Устройство переходит в лавинный пробой).
2. Испытательный ток (IT) — это ток, при котором напряжение пробоя составляет
3. Обратное напряжение выдержки (VRWM) — это максимальное номинальное рабочее напряжение постоянного тока. На этом уровне TVS будет в непроводящем режиме.Этот параметр также называют рабочим напряжением.
4. Максимальный ток обратной утечки (lR) — это максимальный ток, измеренный на рабочем
5. Максимальный пиковый импульсный ток (IPP) — это максимально допустимый импульсный ток для
.

6. Максимальное напряжение ограничения (Vc) — это максимальное падение напряжения на TVS, когда на него действует максимальный пиковый импульсный ток. Это максимальное напряжение, которому будет подвергаться цепь.Напряжение ограничения составляет примерно 3xVBR.

Одной из наиболее широко известных форм всплесков является двойной экспоненциальный импульс, показанный на рисунке 2. Импульс определяется временем нарастания (tr) и длительностью (tp). Длительность импульса (tp) определяется как точка, в которой импульсный ток спадает до 50% от lpp. Например, импульс 10 X 1000 мкс будет иметь время нарастания 10 мкс и спадет до 50% от пикового значения за 1 м

Номинальная мощность ограничителя — это произведение значений Vc и lpp.

Pp = Vc X lpp

Хотя импульсы 8 x 20 мкс и 10 x 1000 мкс используются в качестве эталона для многих доступных TVS-диодов, номинальная мощность устройства может быть увеличена для более коротких импульсов, как показано на рисунке 3.

Следующие рекомендации рекомендуются для выбора устройства, которое обеспечит оптимальное подавление переходных процессов в цепи:

1. Определите максимальное постоянное или продолжительное рабочее напряжение цепи. Используйте номинальное напряжение цепи и «высокую сторону»
2. Рабочее напряжение (VRWM) — выберите TVS с обратным запорным напряжением, равным или превышающим рабочее напряжение цепи, которое было определено на этапе
.
3. Это гарантирует, что TVS будет потреблять незначительное количество тока при нормальных условиях работы цепи.Если рабочее напряжение выбрано слишком низким, устройство может выйти из строя или может повлиять на работу цепи, потребляя слишком большой ток утечки
4. Пиковая импульсная мощность (Pp) — Определите переходные режимы цепи. Определите форму волны или источник переходных процессов и длительность импульса. Выберите TVS, который способен рассеивать ожидаемый пиковый импульс
5. Максимальное напряжение ограничения (Vc) — Выберите TVS с напряжением ограничения меньше, чем напряжение, которое может вызвать повреждение цепи.

Также часто неправильно понимают, что двунаправленный TVS необходим для подавления отрицательных переходных импульсов. Однако это не так. Двунаправленный TVS необходим в приложениях переменного тока или если сигналы линии передачи данных качаются с плюсом и минусом. Кроме того, для уменьшения емкости иногда используется двунаправленный TVS. Если схема имеет только положительные уровни сигнала, обычно достаточно однонаправленного TVS.

TVS будет работать следующим образом: При положительных переходных режимах устройство сойдет лавино и, как и ожидалось, проведет в обратном направлении пробоя.В условиях отрицательного перенапряжения устройство будет вести себя как диод с прямым смещением и по-прежнему поглощать переходную энергию. Однако это НЕ верно для устройств с малой емкостью. Они всегда подключаются в двунаправленном режиме, чтобы защитить внутренний диод с низкой емкостью от повреждения обратным перенапряжением.

Ограничители переходного напряжения предназначены для работы в широком диапазоне температур, обычно от -55 ° C до +155 ° C. Если приложение требует, чтобы TVS работал при различных температурах, необходимо учитывать характеристики устройства при ожидаемых экстремальных температурах.

1. Обратный ток (IR) — Обратный ток увеличивается с температурой. См. Технический паспорт для тока утечки при высоких температурах
2. Рассеиваемая мощность — По мере увеличения температуры перехода устройства рассеиваемая мощность снижается. Пиковая мощность линейно снижается от +25 C до T (макс.). Пример кривой снижения мощности показан на Рисунке
.
3. Температурный коэффициент напряжения пробоя (Tcbv) — это значение указано в техническом паспорте как процентное изменение VBR на градус Цельсия.

Руководство по маркировке светодиодов и диодов для печатных плат

Duane Benson

Вы когда-нибудь вставляли светодиод или другой диод в обратном направлении? Сборщики печатных плат усердно трудятся, чтобы каждый раз правильно разместить каждый компонент, от самого большого логического чипа с наибольшим количеством выводов до мельчайших пассивных компонентов и BGA с микропланшетом. Ключевым элементом этой точности является наше понимание вашей платы и маркировки компонентов.

Если вы используете диоды для поверхностного монтажа или светодиоды, вы, вероятно, понимаете проблемы, связанные с правильной и последовательной индикацией полярности диодов.Светодиоды обычно имеют отрицательный катод, тогда как стабилитроны и однонаправленные диоды TVS могут быть катодными положительными. Барьерные диоды могут быть любой ориентации. Все зависит от того, является ли диод выпрямителем, светодиодом, однонаправленным TVS, частью гирляндной цепи и множеством других соображений.

Когда вы начинаете изучать библиотеки САПР, вы не только видите все отличия от этого производителя, но также можете иметь разные схемы маркировки от каждого разработчика пакета САПР и от каждого разработчика библиотеки.

Указания по шелкографии отметок полярности диодов — символ диода, «K» для катода или «A» для анода или. Чтобы обеспечить максимальную точность, мы рекомендуем проявлять особую осторожность при маркировке диодов, чтобы устранить любую двусмысленность.

Предпочтительный метод — разместить схематический символ диода на шелкографии. Вы также можете поставить «K» для Катода рядом с катодом. «K» используется потому, что «C» может означать, что пятну нужен конденсатор. Буква «А» рядом с анодом на плате тоже работает, хотя она используется реже.Если вы производите свою плату без шелкографии, вы можете нанести метку на медный слой или отправить четкий сборочный чертеж с другими файлами платы.

Использование +, — или _ не является окончательным в том, что они обозначают, и не рекомендуется. Например, знака «+» или «-» недостаточно. Потому что не всегда верно, что ток через диод протекает от анода к катоду. Для обычного барьерного диода или выпрямителя это довольно безопасный вариант. Однако с стабилитроном или TVS это не всегда так.Вот почему маркировка диода на печатной плате знаком плюс (+) не является хорошей практикой.

Дуэйн Бенсон — главный чемпион по технологиям в компании Screaming Circuits .

Диодный ключ Шоттки для жесткого контроля температуры

Мэнсфилд, Огайо -По мере того, как инженеры по бытовым приборам и HVAC выходят за рамки дизайна, они ищут способы достижения более доступного и точного контроля температуры.С одной стороны, экономичные традиционные биметаллические и колбо-капиллярные датчики не всегда могут обеспечить ту степень точности, которая требуется для таких изделий, как водонагреватели, устанавливаемые под раковину. С другой стороны, электронные модули управления (ЕСМ) в сочетании с термисторами обеспечивают больший контроль, но их стоимость зачастую непомерно высока.

«До сих пор точный контроль температуры был доступен, но по цене. А такие продукты, как бытовая техника, очень затратны», — говорит Мартин Лесли, менеджер по разработке новых продуктов в Therm-O-Disc.

Воспользовавшись обычно отрицательной особенностью диода Шоттки — фактом, что его характеристики меняются в зависимости от температуры, инженеры Therm-O-Disc разработали запатентованный кремниевый контроль температуры (STC). Являясь альтернативой существующим устройствам контроля температуры, он обеспечивает приемлемый компромисс между точностью и стоимостью.

Из-за более медленного теплового отклика биметаллического датчика отклонение от заданного значения всегда будет больше, чем у электронного датчика.Желательно небольшое изменение, особенно в таких приборах, как кофеварки, которые требуют контроля температуры.

Двумя важными характеристиками датчиков температуры являются уставка и дифференциал. Заданная точка — это желаемая настройка температуры; дифференциал — это изменение уставки, при которой датчик может обнаруживать изменение температуры. В обоих случаях биметалл и колба / капилляр обычно имеют допуски около плюс или минус 5 ° C, тогда как допуски на STC составляют плюс или минус 1 ° C в рабочем диапазоне 10–150 ° C.Эта разница в производительности означает, например, то, что биметаллическое устройство допускает более высокие колебания температуры в помещении, что может вызвать дискомфорт или раздражение обитателей помещения.

Биметалл работает путем соединения двух пластин из разнородных металлов, образуя композитный лист. По мере того как лист нагревается и охлаждается, он изгибается в одну или другую сторону из-за разницы в скоростях теплового расширения металлов, активируя набор электрических контактов.

Напротив, STC использует диод Шоттки в качестве датчика температуры. При колебаниях температуры диод демонстрирует резкое изменение напряжения, которое может достигать 400 мВ постоянного тока / градус Цельсия в рабочем диапазоне 10–150 ° С. Благодаря такому высокому отношению мВ постоянного тока к градусам Цельсия можно легко включить схемы для обнаружения изменений температуры, которые составляют всего 1 ° С.

«Разработчики схем давно знали о том, что характеристики диодов меняются с температурой. Однако эти разработчики не работают в сфере контроля температуры», — говорит Лесли.«И наоборот, разработчики регуляторов температуры обычно не используют диоды. Как только мы [Therm-O-Disc] поняли, что диод может использоваться для определения изменения температуры, задача дизайна заключалась в том, чтобы найти в мире диодов готовый диод. это было лучше всего для измерения температуры «.

Дополнительная информация

Свяжитесь с Мартином Лесли, менеджером по разработке новых продуктов, Therm-O-Disc Inc., 1320 South Main St., Mansfield, OH 44907; 419-525-8500; [электронная почта защищена]; www.thermodisc.com.

Типичные области применения

Системы водяного отопления

Пивоваренные приборы

Бытовые и коммерческие установки отопления / кондиционирования воздуха

Управление обогревом / кондиционированием салона автомобиля

Как складываются технологии датчиков температуры
	Биметалл	Колба / капилляр	СТК	ECM с термистором
Цена	X	1-4X	4-6X	6-10X
Допуск уставки (градусы C)	Прибл.плюс или минус 5C	Прибл. плюс-минус 5C	плюс минус 1С присутствует; плюс-минус 0,1C фьючерс	плюс-минус 1С или лучше
Разница температур	Прибл. плюс или минус 5C	Прибл. плюс-минус 5C	плюс минус 1С присутствует; плюс-минус 0,1C фьючерс	плюс-минус 1С или лучше
Прочие особенности	НЕТ	НЕТ	Множественные уставки, переменные уставки, сухой запуск / защита от закипания, светодиодный дисплей	Все функции, предлагаемые STC plus: таймеры, цифровой дисплей, сложная логика, несколько пользователей
Источник стола: Therm-O-Disc

% PDF-1.4 % 6 0 obj > эндобдж xref 6 88 0000000016 00000 н. 0000002421 00000 н. 0000002517 00000 н. 0000003146 ​​00000 п. 0000003274 00000 н. 0000003408 00000 п. 0000003548 00000 н. 0000003684 00000 н. 0000003797 00000 н. 0000003908 00000 н. 0000003933 00000 н. 0000004569 00000 н. 0000004594 00000 н. 0000005199 00000 н. 0000007207 00000 н. 0000007341 00000 п. 0000009168 00000 п. 0000009302 00000 н. 0000009436 00000 н. 0000010715 00000 п. 0000010849 00000 п. 0000010983 00000 п. 0000012839 00000 п. 0000014083 00000 п. 0000014217 00000 п. 0000015389 00000 п. 0000015543 00000 п. 0000017145 00000 п. 0000017439 00000 п. 0000017806 00000 п. 0000019236 00000 п. 0000019305 00000 п. 0000019432 00000 п. 0000046706 00000 п. 0000046966 00000 п. 0000047601 00000 п. 0000047670 00000 п. 0000047789 00000 п. 0000072147 00000 п. 0000072413 00000 п. 0000073041 00000 п. 0000073153 00000 п. 0000084758 00000 п. 0000106681 00000 п. 0000106750 00000 н. 0000106851 00000 н. 0000123511 00000 н. 0000123786 00000 н. 0000124069 00000 н. 0000124094 00000 н. 0000124473 00000 н. 0000124542 00000 н. 0000124642 ​​00000 н. 0000139942 00000 н. 0000140214 00000 н. 0000140471 00000 н. 0000140496 00000 п. 0000140867 00000 н. 0000140936 00000 н. 0000141021 00000 н. 0000149692 00000 н. 0000149970 00000 н. 0000150140 00000 н. 0000150165 00000 н. 0000150481 00000 н. 0000150506 00000 н. 0000150874 00000 н. 0000150899 00000 н. 0000151269 00000 н. 0000151294 00000 н. 0000151658 00000 н. 0000151683 00000 н. 0000152083 00000 н. 0000152152 00000 н. 0000152232 00000 н. 0000165870 00000 н. 0000166150 00000 н. 0000166316 00000 н. 0000166341 00000 п. 0000166675 00000 н. 0000166757 00000 н. 0000167294 00000 н. 0000167575 00000 н. 0000237911 00000 п. 0000306448 00000 н. 0000376563 00000 н. 0000448944 00000 н. 0000002056 00000 н. трейлер ] / Назад 546747 >> startxref 0 %% EOF 93 0 объект > поток hb«`b«g`] ̀

Соединительный диод P-N: определение и свойства — стенограмма видео и урока

Как это работает

Итак, как это помогает контролировать ток?

Если ток течет в том же направлении, что и диод с p-n-переходом, называемым прямым смещением, то все будет работать плавно, когда положительные отверстия будут двигаться к отрицательной стороне и наоборот.Это поддерживает ток. Но если ток течет в другом направлении, называемом обратным смещением, то он образует барьер в середине полупроводника, блокирующий движение дырок и электронов и останавливающий прохождение тока.

Использование диода с p-n переходом

Способность управлять протеканием тока таким образом делает диод с p-n переходом простым, но мощным полупроводниковым устройством. У них есть два больших применения: преобразование входного переменного тока в выход постоянного тока и работа в качестве переключателя.

Первое использование — это то, что вы, вероятно, используете прямо сейчас. Для работы большинства компьютеров и ноутбуков требуется адаптер переменного тока. Это связано с тем, что большая часть электроники работает только с постоянным током, а не с переменным током как с положительным, так и с отрицательным током. Используя диод, он предотвращает изменение направления тока, но электричество по-прежнему переключается с переменным током.

В качестве переключателя диоды с p-n переходом используются в логических схемах, где протекающий ток означает да, а отсутствие тока означает нет.Опять же, внутри вашего компьютера есть довольно продвинутые логические схемы, которые позволяют вашему компьютеру обрабатывать довольно сложные логические задачи. Просто откройте программу калькулятора на своем компьютере и дайте ей самую сложную задачу, которую вы знаете. Без сомнения, ваш компьютер справится с этим легко. Вы этого не видите, но этот расчет производился с помощью электричества, проходящего через некоторые логические схемы с диодами, действующими как переключатель и сообщающими компьютеру, какой правильный ответ. После того, как вся логика будет выполнена, вы увидите результат на своем экране.

Пример диода с P-N переходом

Вот пример диода в принципиальной электрической схеме.

На самом деле это пример работы базового адаптера переменного тока. У вас есть источник переменного тока и диод. Резистор представляет нагрузку, когда система включена. Диод отключает цепь при изменении направления тока.

Резюме урока

Давайте уделим пару минут, чтобы просмотреть важную информацию, которую мы узнали.Диод с p-n переходом — это базовое полупроводниковое устройство, которое контролирует протекание электрического тока в цепи. Он имеет положительную (p) сторону и отрицательную (n) сторону, создаваемую добавлением примесей с каждой стороны кремниевого полупроводника.

Обозначение диода с p-n переходом — треугольник, указывающий на линию.

Треугольник указывает направление, в котором диод пропускает ток. Это позволяет току течь справа налево, причем правая сторона является положительной.Два важных применения диодов с p-n переходом: преобразование входного переменного тока в выход постоянного тока и работа в качестве переключателя.

Что такое диод? ~ Изучение электротехники

Диод изготовлен из полупроводникового материала, обычно кремния, легированного двумя примесями. Одна сторона легирована донорной примесью или примесью n-типа, которая высвобождает электроны в решетку полупроводника. Эти электроны не связаны и могут свободно перемещаться.Поскольку в донорной примеси нет чистого заряда, полупроводник n-типа электрически нейтрален. Другая сторона легирована акцептором или примесью p-типа, которая вносит в решетку свободные дырки. Дырка — это отсутствие электрона, который действует как положительный заряд. Полупроводник p-типа также электрически нейтрален, поскольку материал акцептора не добавляет полезного заряда. Когда полупроводниковый материал P-типа комбинируется с полупроводниковым материалом n-типа, образуется p-n переход. Этот p-n переход называется диодом.

Таким образом, диод имеет две клеммы или электроды (диод), которые действуют как двухпозиционный переключатель. Когда диод «включен», он действует как короткое замыкание и пропускает весь ток. Когда он выключен, он ведет себя как разомкнутая цепь и не пропускает ток. Эти две клеммы разные и на схеме ниже обозначены плюсом (+) и минусом (-):

Положительный электрод называется анодом, а отрицательный электрод — катодом. Если полярность приложенного напряжения совпадает с полярностью диода (прямое смещение), диод включается.Когда полярность приложенного напряжения противоположна (обратное смещение), он выключается. Это всего лишь теоретическое поведение идеального диода, но его можно рассматривать как хорошее приближение для реального диода, который будет иметь некоторый обратный ток при обратном смещении.

Основные характеристики полупроводникового диода
Диод имеет следующие основные характеристики:
(1) При прямом смещении диоду требуется небольшое напряжение для проведения электричества. Это напряжение поддерживается на диоде во время проводимости.
(2) Максимальный прямой ток, который может нести диод, ограничен способностью рассеивания тепла диода.
(3) Существует небольшой обратный ток, протекающий даже при обратном смещении диода.
(4) Каждый диод имеет максимальное обратное напряжение, называемое напряжением пробоя, которое не может быть превышено без повреждения диода.

Технические характеристики диода
Существует четыре номинала диода, которые применяются к тем или иным диодам, используемым в различных приложениях. К ним относятся:

Прямое падение напряжения
Это падение напряжения на прямом переходе (0,7 В для кремниевых диодов
и 0.3 В для германиевых диодов).

Средний прямой ток
Это максимальная величина прямого тока, которую диод может выдерживать в течение неопределенного периода времени. Если средний ток превысит это значение, диод перегреется и, в конечном итоге, выйдет из строя.

Пиковое обратное напряжение или обратное напряжение пробоя
Это наибольшее значение напряжения обратного смещения, которое переход диода может выдержать в течение неопределенного периода времени. Если обратное напряжение превышает этот уровень, напряжение пробьет слой обеднения и позволит току течь в обратном направлении через диод, что является деструктивной операцией (за исключением случая стабилитрона).

Максимальное рассеивание мощности
Фактическое рассеивание мощности диода определяется путем умножения прямого падения напряжения на прямой ток.