Зачем нужен диод: Для чего нужен лазерный диод

Содержание

Для чего нужен лазерный диод

Совсем недавно создание лазерной установки, даже с небольшой мощностью, было связано с несколькими трудностями. Нужно было найти кристалл, разобрать и собрать схему его накачки и так далее. А это практически не возможно для начинающих радиолюбителей. Но вот уже сегодня благодаря развитию технологий можно получить луч и в домашней лаборатории. Связано это с тем, что в продаже появились маленькие устройства способные создавать необходимое излучение — это так называемые лазерные диоды. Достаточная выходная оптическая мощность и хорошие эксплуатационные характеристики устройства разрешают применять его в высокоточных измерительных приборах, как на производстве, так и в быту. Используются такие диоды в лазерных указках, уровнемерах и DVD приводах.

Появление такого элемента вызвало настоящую революцию в создании электронных приборов. К примеру, достаточно мощные лазерные диоды позволяют создавать луч, при помощи которого стало возможным проводить операции на человеческих глазах без нанесения им вреда.

Уже многие миллионы людей вернули себе зрение таким методом. Восстановление работоспособности и коррекция глазного хрусталика стала обыденной вещью в нашей жизни. Луч способен буквально за секунду проделать всю нужную работу и вернуть человеку зрение.

Также лазерные диоды используются и при создании измерительных приборов. С их помощью можно при строительстве любой сложности быстро скорректировать уровень. Лазерные диоды применяются и при измерении оборотов двигателя, принимают участие в работе регулирующих схем и в обеспечении различных защитных функций в технологических процессах.

В промышленных масштабах производятся диоды разной мощности, но для домашних нужд, как правило, бывает достаточно лазерного диода с оптической мощностью 8 Ватт. Этого хватит, чтобы в условиях домашней лаборатории сделать маленькое устройство которое будет служить например уровнемером.
Разумеется, при сборке такого устройства нужно учитывать схему, по которой будет осуществляться подключение диода к питанию. Это связано с тем, что такой прибор нельзя просто подключить к аккумулятору, нужно учитывать несколько особенностей:
— при демонтаже и монтаже избегать статического электричества;

— при отключении и включении не допускать появление даже небольших всплесков в напряжении;
— Лазерный диод также как и обычный должен работать при номинальном токе. Если превысить этот показатель, то это может значительно сократить время его работы;

Если учесть всё перечисленное, то можно самому создать или найти готовую схему, которая обеспечит долгосрочную и стабильную работу лазерного диода.

Зачем соединяют диоды последовательно

Зачем соединяют диоды последовательно? Последовательное соединение диодов можно рассматривать как один диод, у которого увеличивается такой важный параметр, как обратное напряжение диода U

обр. И увеличивается он пропорционально количеству соединённых диодов.

Такое включение можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1

Если каждый из диодов имеет максимальное обратное напряжение 100 В, то для всего соединения этот параметр возрастает троекратно и равняется 300 В. Постоянный прямой ток при этом не меняется. Если каждый из диодов имеет ток в 500 мА, то полученный в результате диод будет иметь прямой ток 0.5 А и максимальное обратное напряжение 300 В.

Соединение диодов последовательно используется довольно часто. К примеру, диоды с U

обр=1000 В довольно распространены и достаточно дёшевы. Но если понадобится большее напряжение, то поиски покажут, что диоды на такие напряжения достаточно дороги. Т.е. получается так, что выгоднее соединить несколько дешёвых диодов последовательно, чем ставить один дорогой.

Шунтирование диодов

Характеристики любых, даже однотипных диодов всегда будут несколько отличаться. При последовательном соединении диодов этот факт необходимо обязательно учитывать. Каждый диод в обязательном порядке имеет некое внутреннее сопротивление, которое очень сильно отличается для проводящего и непроводящего состояния. К примеру, падение напряжения на внутреннем сопротивлении диода при его прямом смещении составляет всего около 0.3 В. Но при соединении диодов последовательно важную роль играет не прямое, а обратное сопротивление. При этом обратное напряжение распределяется по диодам неравномерно. Оно будет максимально на том диоде, у которого окажется максимальное обратное сопротивление. Это может привести к пробою диода с большой вероятностью. Чтобы избежать такой аварийной ситуации проводят шунтирование диодов. Каждый из последовательно соединённых диодов шунтируется своим резистором. Резисторы ставят высокоомные и маломощные. Пример такого соединения диодов показан на рис. 2.

Рис. 2

Как правило, такие резисторы имеют сопротивление в районе 510 КОм. Это шунтирование обеспечивает выравнивание напряжения на соединённых диодах.

Добавим диод и улучшим электросхему автомобиля.

Приветствую всех любителей постоянно что-то улучшать в своей машине своими руками, в этой небольшой статье мы рассмотрим на что способен обыкновенный диод, и что даст нам его главная способность — проводить электрический ток только в одном направлении. Многие водители знают, что диоды установлены в выпрямителях генераторов (диодный мост ), и выпрямляют переменный ток от генератора в постоянный ток для заряда батареи. Но не многие знают, что германиевый или кремниевый диод, можно использовать на машине не только для этого.

Если знать, куда добавить (припаять) в электросхеме автомобиля диод, то этим можно добиться некоторых полезных свойств в электрооборудовании машины. Например на машинах прошлых лет выпуска, можно сделать так, что при включении насоса омывателя стекла, дворники сами включатся при этом. Нужно просто добавить диод и подключить моторчик насоса, как показано на схеме № 1.

А при опускании водителем кнопки Вк 1, насос отключается, но при этом дворники остановятся только после завершения цикла и при возвращении на своё место (внизу стекла).

Ну а диод в этой схеме нужен для того, чтобы насос не включался, когда будут работать дворники, при включенной заводской кнопке Вк 2 (например во время дождя, когда насос не нужен).

На схеме 1 моторчик стеклообывателя это М1, а М2 — это моторчик дворников. Вк 1 — это кнопка включения омывателя, а Вк 2 это выключатель дворников (стеклоочистителей). Ну а VD — это диод КД 202, который можно наглядно увидеть на самом верхнем фото.

Полезные свойства диода можно использовать и в схемах зажигания. Например на катушке зажигания (типа Б 117) не установлено добавочное сопротивление (резистор). И конечно же у жигулёвского стартера нет дополнительных контактов в тяговом реле.

Ну а если установить на машину катушку типа Б-115, и подключить диод, как показано на схеме № 2, то он обеспечит поступление напряжения на первичную обмотку, когда будет работать стартер. Благодаря этому, можно не бояться перегреть катушку зажигания и разрядить аккумулятор, как бывает при заводской схеме, если оставить ключ зажигания включенным.

На схеме №2 показано как подключить катушку зажигания Б 115, вместо катушки Б 117. Буква П на схеме — это прерыватель, а буквы VD означают диод КД 202Р.

Ещё диод можно добавить в заводскую электросхему включения фар и звукового сигнала, как показано на схеме №3. Добавление диода в схему, обеспечит включение фар как только вы нажмёте на звуковой сигнал. Но благодаря диоду, звуковой сигнал не будет звучать, если вы включите фары. В этой схеме можно использовать даже маломощные кремниевые диоды, например КД 209 (так как силовые функции здесь возложены на реле света и сигнала).

На схеме №3 показано как совместно включить фары и звуковой сигнал. Буквы Зс — это звуковой сигнал, Р1 — это реле сигнала, а Р2 — это реле дальнего света фар. Ну а буквы Вк1 означают кнопку включчения звукового сигнала, а буквы Вк2 — это включатель дальнего света.

Диод можно подключить и в цепь регулятора напряжения, а для чего это нужно? Для начала напомню, что при протекании тока через диод в прямом направлении, падение напряжения на этом диоде практически не зависит от величины этого тока и составляет примерно 0, 7 вольта (для кремниевого диода) или 0,4 вольта (для германиевого диода).

И поэтому, если вы подключите диод (как на схеме № 4) в цепь питания реле-регулятора напряжения (Я112), которое устанавливается на генераторах большинства отечественных автомобилей, то вы повысите напряжение генератора на вашей машине тоже на о,4 или на 0,7 вольта (в зависимости от типа диода). А чуть повысить напряжение бывает полезно в зимний период, или при каждодневных коротких поездках на работу, когда батарея постоянно недозаряжается.

Ну а чтобы в любой момент вернуть величину напряжения в заводское состояние, например летом или когда вы отправляетесь в дальнюю поездку, то нужно подключить тумблер Вк (зима — лето), с помощью которого в любой момент вы сможете выключить влияние диода на работу генератора.

В схемах можно использовать кремниевые диоды, например: КД 202, КД 203, КД 213, Д 231, Д 232, Д 214, Д 215, Д 242, Д 243, Д 245, Д 246, Д 247.

Так же подойдут и германиевые диоды, но их поменьше, например: Д 304 или Д 305.

Надеюсь данная статья поможет кому то улучшить заводскую электросхему своего автомобиля, с помощью такой полезной мелочи как диод; удачи всем.

Зачем нужен лазерный диод

Совсем недавно изготовление лазерной установки, даже небольшой мощности, было сопряжено с определенными трудностями. Необходимо было найти кристалл, разработать и собрать схему его накачки и т.д. Это было практически невыполнимо для начинающего радиолюбителя. С развитием инновационных технологий стало возможным получить луч в условиях домашней лаборатории. Промышленностью выпускаются миниатюрные устройства, способные генерировать искомое излучение — это так называемый лазерный диод. Достаточно высокая выходная оптическая мощность и хорошие эксплуатационные параметры прибора позволяют использовать его в измерительных высокоточных устройствах на производстве, медицине или быту. Это всем известные уровнемеры, указки, “резаки” для DVD-дисков и т.д.

Появление этого нового элемента произвело настоящую революцию в проектировании электронных устройств различной степени сложности. Мощные лазерные диоды способны генерировать луч, с помощью которого стало возможным производить операции на глазах. Он уже помог многим миллионам людей вернуть утраченное зрение. Коррекция и восстановление работоспособности хрусталика стала рядовой операцией для многих клиник. Такой луч способен в считанные секунды произвести всю необходимую работу по восстановлению зрения.

Такой лазерный диод применяется в измерительных приборах на производстве и в быту. С его помощью можно быстро скорректировать уровень при строительстве объекта любой сложности. Он используется при проведении измерений оборотов двигателя на производстве, участвует в работе схем регулирования и защиты в технологическом процессе.

В промышленных масштабах выпускаются приборы этого класса различной мощности. Можно приобрести лазерный диод с оптической мощностью 8 Ватт.

Этого вполне достаточно, чтобы в домашних условиях собрать небольшое, портативное устройство, которое может послужить, например, в качестве уровнемера.

Такой прибор надежен в работе и позволяет генерировать луч большой протяженности. Конечно, необходимо учитывать требования техники безопасности при работе с такими устройствами. Особенно опасно попадание луча в глаза. На близком расстоянии такой луч может повредить мягкие ткани.

Конечно, при сборке самодельного устройства необходимо учитывать схему, по которой будет производиться подключение лазерного диода к источнику питания. Дело в том, что эти приборы нельзя просто подключить к аккмулятору, необходимо учитывать следующие особенности:

При монтаже и демонтаже избегайте статического электричества, оно может повредить лазерный диод.
Не допускается при включении/ отключении появление кратковременных всплесков по напряжению.
Так же, как и обычный светодиод, прибор должен работать при номинальном токе, его превышение значительно сократит время работы.

Учитывая все вышеперечисленное вполне можно спроектировать схему (или найти уже готовую), способную обеспечить стабильную и долгосрочную работу такого устройства. Вы сможете получить луч, с помощью которого можно будет организовать интересное шоу или собрать датчик движения.

А нужны ли быстродействующие диоды?

Бытует мнение, что в выпрямителях усилителей должны использоваться либо диоды Шоттки, либо сверхбыстрые диоды (superfast и ultrafast). Если поставить обычные «медленные» диоды, то хорошего звука вам не видать. Вряд ли диоды влияют на звучание усилителя только лишь самим фактом своего присутствия. Механизм их влияния на самом деле должен быть следующим: диоды влияют на работу выпрямителя, который изменяет какие-то параметры блока питания, что в свою очередь вызывает изменение в параметрах и режимах работы усилителя. А уж изменившийся режим работы усилителя изменяет его звучание. Вот давайте и рассмотрим, что же меняется в работе блока питания при использовании быстрых и медленных диодов. Хочу только отметить, что понятие «медленный» для современных диодов весьма условно – современные «медленные» диоды работают намного быстрее, чем «быстрые» диоды сорокалетней давности. Однако даже в те годы в усилителях вполне успешно использовались тогдашние «намного более медленные» диоды, и, несмотря на это некоторые аудиофилы считают звучание тех усилителей эталонным.

Единственная претензия, предъявляемая к диодам, состоит в том, что они медленно закрываются, и при этом через них будто бы протекает обратный ток, разряжающий конденсаторы фильтра. Называют две основных причины протекания обратного тока:

1. Рассасывание объемного заряда в базе диода, в течение которого диод еще не закрылся.

2. Заряд емкости обратно смещенного n-р перехода, когда диод уже закрылся.

На самом деле все это так. Разрядный ток действительно существует. Но прежде чем говорить о каком-то явлении, происходящем в устройстве, надо оценить степень его влияния – может быть им вполне можно пренебречь. Ведь точно так же можно сказать, что поднимать штангу в темноте легче, чем при хорошем освещении, ведь во втором случае на штангу оказывает влияние световое давление, которое делает ее тяжелее…

Сначала давайте подумаем вот о чем: если бы через диод протекал большой обратный ток, то конденсаторы фильтра разряжались бы сразу после своей зарядки, и напряжения питания никакого бы и не было! Раз выпрямители работают даже на медленных диодах, то разряд этот не такой уж большой и страшный.

Во всех профессиональных методах расчета выпрямителей про этот самый обратный ток вообще ничего не говорится.

Я попытался измерить в реальном выпрямителе разрядный ток и его влияние на выходное напряжение. Мне это не удалось. Довольно простые расчеты показали, что под влиянием этих двух причин, конденсаторы фильтра реально разряжаются на величину примерно равную 1,5 милливольта. Естественно, что я не смог такое измерить, ведь обычные флуктуации напряжения сети в сотни раз больше (в сотни раз – это уже в пересчете на вторичную обмотку трансформатора).

Итак, что же получается? Обыкновенные «медленные» диоды никакого заметного разряда конденсаторов фильтра и не вызывают. А как же тогда быть с утверждениями: «я заменил обычные диоды на ультра- фаст, и усилитель зазвучал”? На это есть закон самовнушения: «Если в системе заменить даже самый маленький проводок, система сразу зазвучит заметно лучше». Этот закон объясняет 80% всех «хорошо слышимых нами» улучшений звучания. На самом деле, никакого ужасного разряда конденсаторов «медленными» диодами не происходит, и значит, не происходит никакого изменения звука от применения «быстрых» диодов. Кроме того – и это самое главное – разряд конденсаторов всего лишь микроскопически уменьшает напряжение питания. Ну и как это скажется на качестве звучания?

Почему же о пользе быстрых диодов пишут в статьях в некоторых аудиоизданиях? Вы знаете, я встречал статью о том, что цифровой звук безусловно вреден, потому что он отрицательно воздействует на нижние чакры слушателя. Важно не то, что об этом пишут в аудиожурналах, выполняющих в основном рекламные функции. Важно то, что про это не пишут ни в учебниках, ни в серьезных технических изданиях, ни в материалах международного Общества инженеров-электри- ков, которое очень плотно занимается проблемами повышения качества звучания аудиотехники.

А как же быть с тем, что в импульсных блоках питания, например компьютерных, устанавливают ульт- рафасты или, чаще, Шоттки? Здесь все верно. На тех частотах, на которых работают импульсные блоки, время закрывания обычного диода составляет уже порядка 1/3 периода (а не 1/2000, как на частоте 50 Гц), и это слишком много. Кроме того, импульсные сигналы имеют крутые фронты, и там напряжение на диоде изменяется резко, поэтому высокое обратное напряжение появляется сразу, что вызывает появление более высоких обратных токов.

Кроме существования обратного тока, разница у «быстрых» и «медленных» диодов в том, что процессы их открывания-закрывания сопровождаются резким изменением тока в цепи, а это вызывает появление в нем довольно мощных спектральных составляющих высокой частоты. И спектр напрямую связан со скоростью открывания диода. На первый взгляд, в этой ситуации «медленный» диод оказывается лучше, так как для него спектр тока получается сравнительно узким и не содержит очень уж высокочастотных составляющих, которые излучаются гораздо сильнее, чем низкочастотные. Но это только на первый взгляд, а ведь может быть и второй, и третий… Тем не менее, все доводы, которые приводят в пользу того, что быстрый диод лучше работает в аналоговом (низкочастотном) выпрямителе лично меня абсолютно не убеждают. По крайней мере, может быть в некоторых отдельных случаях так оно и есть. Но обобщать это на все без исключения выпрямители я бы не стал.

Применение в выпрямителях диодов Шоттки действительно выгодно, но не из-за их более высокого быстродействия, а из-за того, что на них меньше падение напряжения, а значит и меньше просадки напряжения под нагрузкой. И тут легко представить себе ситуацию, когда напряжение питания усилителя сравнительно низкое, и на большой громкости его не хватает, чтобы воспроизвести пики звукового сигнала (рис.31). Ограничение этих пиков на слух воспринимается не как явные искажения (хрип, призвуки), а как ухудшение натуральности звучания, в его каких-то «тонких аспектах». Замена в выпрямителе обычных диодов на диоды Шоттки снижает просадки напряжения питания (уменьшает в них вклад диодов), поэтому пики выходного сигнала воспроизводятся лучше, и звук делается более натуральным, легким и прозрачным.

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Изучение основ диода [Простое и быстрое объяснение, 2019]

Привет. Надеюсь, у тебя хорошая жизнь. В этом посте я поделюсь с вами всем, что знаю об основах диода. На мой взгляд, это особый компонент в изучении электроники, поскольку он является частью почти каждой электронной схемы, но при этом очень прост для понимания.

Прежде чем начать лекцию, позвольте мне кое-что вам сказать. Я люблю начинать лекцию с интересного вопроса, связанного с темой.Ответ кроется в теме лекции. Это занятие делает лекцию увлекательной и интересной. Студенты остаются сосредоточенными и пытаются узнать все, чтобы найти правильный ответ.

Вы также можете придумать свои собственные вопросы. Я начну с вопроса, как переменное напряжение преобразуется в постоянное? В конце концов, если мы ответим на этот вопрос, у нас все хорошо, и я доволен.

Больше никаких разговоров, давайте начнем искать ответ на вопрос, как переменный ток преобразуется в постоянный?

Что такое диод?

Как и другие электронные устройства i.е. резисторы и конденсаторы, диод представляет собой полупроводниковое устройство с двумя выводами, которое способно проводить электрический ток только в одном направлении.

Почти все источники в Интернете дают такое же определение. Я определяю это очень просто, как это просто переключатель, управляемый напряжением.

Причина, по которой я называю это переключателем, управляемым напряжением, заключается в том, что напряжение на его выводах определяет состояния включения / выключения. Если напряжение положительное, в случае идеального диода, диод включается.В случае кремниевого диода, он включается, если напряжение становится больше или равно 0,7 В. И для всех неположительных напряжений диод остается выключенным.

Оба определения верны и передают одну и ту же концепцию. Точнее, способность диода проводить электрический ток только в одном направлении делает его идеальным переключателем. Эта возможность также делает его основным строительным блоком для линейного источника питания.

В линейном источнике питания интересно посмотреть, как диод пропускает положительную часть волны переменного тока и блокирует отрицательную часть. (Подсказка к нашему вопросу, если хорошо помните)

Думаю, вы получили представление об основном определении диода.

Электрическое обозначение диода

Электрические символы электронных устройств играют очень важную роль в создании принципиальных схем. Как и у других электронных устройств, диод имеет свой уникальный электрический символ.

Ниже приведено электрическое обозначение диода с pn-переходом.

Это первый шаг в изучении основ диодов, чтобы определить символ диода и запомнить его.Есть много типов диодов. У каждого типа есть свой символ, но основной дизайн остается прежним. Вы разберетесь с ними, когда мы продолжим лекцию.

Вы видите, что два терминала четко обозначены на приведенной выше схеме символов. Клеммы называются анодом и катодом. Анод является положительным, а катод — отрицательным.

Здесь возникает вопрос, как мы можем идентифицировать выводы в физическом диоде? Давайте найдем ответ в следующем разделе.

Физический диод

Мы узнали об определении диода. Теперь нам действительно нужно взглянуть на его реальный внешний вид. Так что мы можем идентифицировать его на различных платах электроники или просто использовать в наших собственных проектах электроники.

Ниже показано изображение диода в сочетании с его электрическим символом.

Понимаете, это как маленький черный цилиндр. Обратите внимание на серую линию. Серая линия всегда представляет катодный вывод.Это будет быстрый трюк, чтобы идентифицировать катодный вывод.

Вышеупомянутый диод — сквозной. Он используется в двусторонних печатных платах или в макетах для прототипирования. Кроме того, существует диод для поверхностного монтажа. Чтобы идентифицировать его катод, здесь также применима та же стратегия, то есть ищите серую линию.

А что, если серой линии нет?

Ответ — с помощью мультиметра. Теперь, как использовать мультиметр для определения выводов диода? Что ж, у меня тоже есть ответ.Но я делюсь такой дополнительной информацией только в своих частных уроках коучинга .

Двигаясь дальше, я думаю, было бы здорово, если бы вы сами смогли идентифицировать диод на следующем рисунке. Вы можете сказать, где его катодный вывод?

Надеюсь, вы получите правильные ответы.

Теперь мы узнали, как выглядит диод. Следующая интересная вещь, которую нужно узнать, — это то, как мы можем использовать это в наших схемах. Чтобы использовать его в цепи, сначала мы должны узнать, как мы можем его включить.Каковы условия, чтобы правильно включить его и использовать в наших схемах?

Ответ прямо здесь, в следующем разделе.

Диод прямого и обратного смещения

Если вы подаете положительное напряжение на анод и отрицательное напряжение на катод. Вы увидите, что через него начнет течь ток. И эта конкретная операция называется прямым смещением диода. Ток, протекающий в режиме прямого смещения, называется прямым током диода.

Аналогичным образом, если вы подаете отрицательное напряжение на анод и положительное на катод, вы смещаете диод в обратном направлении.А ток, протекающий через диод при обратном смещении, является током утечки. Знаете, этот ток утечки слишком мал, но иногда мы его учитываем, а иногда пренебрегаем.

В области прямого смещения диод можно рассматривать как замкнутый переключатель. В области обратного смещения он действует как разомкнутый переключатель. Во многих схемах он используется в качестве переключателя из-за очень низких потерь мощности, надежности и стоимости.

Давайте поговорим немного заранее.

Диод будет в прямом смещении, если сетевое напряжение на клеммах положительное.То есть это прямое смещение, даже катод -10, а анод -5В.

Итак, чтобы использовать диод в цепи, вы должны сделать его прямое смещение, чтобы передать сигнал остальной цепи.

Мы дошли до этого, изучая основы диодов. У вас все хорошо. Теперь давайте посмотрим на соотношение напряжения прямого смещения и прямого тока диода в следующем разделе.

Кривая VI диода

График VI диода показывает соотношение между напряжением на диоде и прямым током через него.Это очень важная кривая для понимания. Как и у транзистора, диод имеет собственную кривую VI.

Ниже приведен график VI (источник: Sparkfun) диода. Посмотри на него, и я все об этом объясню

В основном это называется кривой VI, потому что по оси X у вас есть напряжение, а по оси Y — ток. Зеленая область — это область прямого смещения. Вы можете видеть, что после VF (напряжение колена) прямой ток диода увеличился. Это означает, что диод включен и работает нормально.Колено напряжение различается для кремниевых (0,7 В) и германиевых (0,3 В) диодов.

Розовая область — это область обратного смещения. Вы можете видеть небольшой ток утечки в обратной области, но он слишком мал. В этом состоянии диод действует как разомкнутый переключатель, обеспечивающий разрыв цепи. Будьте осторожны, когда находитесь в обратном регионе. Не подавайте обратное напряжение больше VBR (напряжение в области пробоя). Если вы это сделаете, вы сожжете свой диод.

Теперь вы узнали, как использовать диод в цепи.Другое дело, как выбрать диод в соответствии с требованиями вашей схемы. Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно выбрать диод, способный работать с номинальными значениями напряжения, тока и мощности в цепи.

Номинальные значения напряжения, тока и мощности диода

Для правильной работы любого устройства необходимо знать его номинальные ток, напряжение и мощность. Эти рейтинги говорят нам о минимальном и максимальном количестве упомянутых параметров, которые должны применяться к определенному устройству.

Номинальные значения тока диода говорят нам о минимальном и максимальном токе, который он может поддерживать.То же самое и с остальными параметрами.

Техническое описание — единственный источник, чтобы найти эти номиналы для любого диода. Таблицы данных создаются производителями, поэтому каждый может использовать их для идеального выполнения своих проектов, не повреждая ни одно устройство. Чтение таблицы очень важно, и иногда люди не понимают, как искать в ней конкретную информацию. Я помогу вам с этой проблемой

Я возьму пример с 1N4001 и покажу вам, как читать эти параметры из его таблицы данных.

Сначала вы загружаете техническое описание на свой диод.
Перейдите в раздел «Максимальные номинальные и электрические характеристики». Необязательно быть в точности таким. Но я думаю, вы поняли идею.

Чтение паспорта диода

Ниже приводится таблица данных для 1N4001. Вы можете увидеть на нем номинальное напряжение и ток?

В первой строке дано пиковое обратное напряжение. Это напряжение на диоде, когда он выключен (смещен в обратном направлении).Не подавайте больше этого напряжения, вы можете его сжечь.

Вторая строка дает ту же информацию, но в терминологии RMS. RMS обратное напряжение такое же, как и напряжение блокировки постоянного тока. Пятая строка содержит информацию о максимальном прямом токе, с которым диод может безопасно справиться. Чтобы ограничить этот прямой ток, перед диодом помещается последовательный резистор.

Вы можете задаться вопросом о номинальной мощности, не так ли? Мы можем просто умножить ток и напряжение, чтобы получить требуемую мощность.В настоящее время номинальная мощность 1N4001 составляет 50 Вт (50 В x 1 А).

В шестой строке можно увидеть пиковый обратный ток. Здесь вы сами видите, что оно слишком низкое, как я уже говорил вам ранее. Всегда обращайтесь к техническому описанию вашего устройства. Не подавайте напряжение без надлежащей информации, вы можете повредить свое устройство.

Тестирование диодов

Тестирование диода — это проверка того, работает ли он правильно или нет. Легкий способ сделать это с помощью мультиметра.

Следующее видео объясняет пошаговый подход к проверке диода с помощью мультиметра.

Типы диодов

На рынке существует множество различных типов диодов. Принцип работы диодов практически такой же, но меняются их свойства. Некоторые диоды быстрее. Некоторые из них обладают большей способностью выдерживать мощность. Ниже приведен список всех различных диодов.

Стабилитрон: позволяет току течь не только от анода к катоду, но и в обратном направлении. Используется в регуляторах напряжения.
P-N диод
Туннельный диод: Он очень быстро работает в диапазоне микроволновых частот.
Варакторный диод: он действует как переменный конденсатор при обратном смещении.
Диод Шоттки: это диод с переходом металл-полупроводник, который потребляет меньше энергии, чем диод с P-N переходом.
Фотодиод: преобразует свет в электрический ток
: подходит для аттенюаторов, быстрых переключателей, фотодетекторов и приложений силовой электроники высокого напряжения.
Лазерный диод: генерирует когерентное излучение.

Применение диодов

Несмотря на то, что диоды являются простыми двухконтактными полупроводниковыми приборами, они жизненно важны в современной электронике. Почти каждая электронная схема имеет внутри диод. Вот некоторые из типичных применений диодов:

Преобразование переменного тока в постоянный (выпрямительные цепи)
Умножители напряжения
Защита многих других устройств
Отсечка и фиксация сигнала (цепи ограничителя и фиксатора)
Смесительные сигналы (Смесительные контуры)

1.Схема выпрямителя

Для правильной работы каждой цепи требуется питание. И поверьте мне, почти каждая схема работает от постоянного тока. Но все мы знаем, что в наши дома приходит переменный ток, а не постоянный ток. Нам нужен третий человек, чтобы преобразовать приходящий переменный ток в постоянный. Этот третий человек представляет собой схему выпрямителя.

Схема выпрямителя

преобразует переменный ток в постоянный, чтобы мы питали устройства постоянного тока, такие как наши мобильные телефоны. Эта выпрямительная схема стала возможной благодаря изобретению диодов. Это отличное применение диодов.Без выпрямительной схемы мы не смогли бы преобразовать переменный ток в постоянный.

2. Множители напряжения

Иногда нам нужны разные уровни напряжения в одной цепи. Вместо проектирования отдельных источников питания используются схемы умножителей напряжения. Как указано в названии, умножители напряжения представляют собой комбинацию диодов и конденсаторов, которые создают высокие уровни напряжения от опорного уровня напряжения. Другими словами, умножители напряжения используются для получения высоких уровней постоянного напряжения из небольших уровней переменного напряжения.

3. Защита

Обеспечение защиты — одно из основных применений диода. Рассмотрим, например, вашу машину. Когда ваша батарея разряжается и дружелюбный прохожий предлагает помочь с перемычками, если вы перепутаете порядок красных и черных кабелей, вы не поджарите электрическую систему вашего автомобиля, потому что диоды, расположенные рядом с батареей, блокируют ток в неправильном направлении.

Использование силового транзистора или двигателя постоянного тока в вашем приложении: предварительный диод играет ключевую роль в защите других компонентов схемы от обратного тока.

4. Цепи машинки для стрижки и зажима

Clipper — это цепь ограничения, которая ограничивает выходное напряжение, в то время как фиксатор — это цепь, которая смещает уровень постоянного выходного напряжения. Ограничение амплитуды сигнала требуется в некоторых приложениях, в которых компоненты не могут выдерживать высокое напряжение. В то время как фиксатор используется, когда нам нужно кратное входному напряжению на выходной клемме.

5. Смесительный контур

Одна из простейших схем смесителя основана на двух диодах.Этот тип диода, известный как схема смесителя с одним сбалансированным диодом, обеспечивает подавление входных сигналов на выходе в результате того, что два входа сбалансированы.

Сводка

Лично мне очень интересно изучение основ диода. Я помню, как проектировал свою первую схему блока питания, диоды играли главную роль в этой схеме.

Хотя в то время у меня не было достаточно знаний об этом, но со временем я многому научился. И этот пост посвящен тому, что я узнал до сих пор, и буду обновлять его по мере того, как узнаю что-то новое об основах работы с диодами.

Диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое позволяет току течь в одном направлении
Есть два рабочих состояния диода 1) Состояние прямого смещения 2) Состояние обратного смещения
При использовании диода обязательно загрузите его техническое описание и проверьте его номинальные ток, напряжение и мощность.
Серая полоса на физическом диоде представляет катодный вывод.
Фактически вы можете проверить диод с помощью любого цифрового мультиметра.

Спасибо и удачной жизни.

Прочие полезные сообщения

Почему диоды важны? — MVOrganizing

Почему диоды важны?

Проведение электрического тока в одном направлении Несмотря на то, что диоды являются не более чем простыми двухконтактными полупроводниковыми приборами, они жизненно важны для современной электроники. Некоторые из их наиболее распространенных приложений включают преобразование переменного тока в постоянный, изоляцию сигналов от источника питания и микширование сигналов.

Каковы области применения диодов?

Области применения диодов: системы связи в качестве ограничителей, ограничителей, затворов; компьютерные системы как логические вентили, фиксаторы; системы электроснабжения в виде выпрямителей и инверторов; телевизионные системы в качестве фазовых детекторов, ограничителей, фиксаторов; схемы радара, такие как схемы регулировки усиления, усилители параметров и т. д.

Для чего используются диоды Шоттки?

Диоды Шоттки

используются из-за их низкого напряжения включения, быстрого времени восстановления и низких потерь энергии на высоких частотах. Эти характеристики делают диоды Шоттки способными выпрямлять ток, облегчая быстрый переход из проводящего состояния в состояние блокировки.

Что означают диоды?

Диод, электрический компонент, который позволяет току течь только в одном направлении. На принципиальных схемах диод представлен треугольником с линией, пересекающей одну вершину.

Какие два основных типа диодов?

Различные типы диодов

Малосигнальный диод.
Большой сигнальный диод.
Стабилитрон.
Светоизлучающий диод (LED)
Диоды постоянного тока.
Диод Шоттки.
Диод Шокли.
ступенчатые восстанавливающие диоды.

Что такое диод и пример?

Определение диода — это электронное устройство с двумя передающими выводами, которое позволяет электрическому току течь в одном направлении, блокируя ток в противоположном направлении.Пример диода — светодиод, светодиод.

Как еще называют диод?

Найдите другое слово для диода. На этой странице вы можете найти 21 синоним, антоним, идиоматическое выражение и родственные слова для диода, например: выпрямительная лампа, выпрямительный клапан, транзистор, выпрямитель, кристаллический выпрямитель, конденсатор, резистор, МОП-транзистор, диоды, vcsel и светодиоды.

Какие бывают классификации диодов?

Типы диодов

Лавинный диод.Этот тип диода проводит в обратном направлении, когда напряжение обратного смещения превышает напряжение пробоя.
Светоизлучающий диод (LED)
Лазерный диод.
Фотодиод.
Диод Шоттки.
Туннельный диод.
Варикап или варакторный диод.
Стабилитрон.

Какие бывают специальные типы диодов?

Есть несколько диодов, которые предназначены для определенных целей. Существует множество таких типов, как диоды для подавления переходных напряжений, диоды с добавлением золота, супербарьерные диоды, диоды с точечным контактом, диоды Пельтье и т. Д.Но кроме них есть несколько выдающихся диодов, которые находят множество применений.

Что делает диод особенным?

Некоторые полупроводниковые переходы, состоящие из особых химических комбинаций, излучают лучистую энергию в спектре видимого света, когда электроны меняют уровни энергии. Проще говоря, эти переходы светятся при прямом смещении. Диод, специально спроектированный так, чтобы светиться как лампа, называется светоизлучающим диодом или светодиодом.

Как мне узнать, какой у меня тип диода?

Номинал диода можно определить по его цветовой схеме.Диоды позволяют проводить электрический ток в одном направлении, блокируя ток в обратном направлении. На диодах есть цветные полоски, которые помогут вам прочитать значение на диоде.

Как вы идентифицируете диоды Шоттки?

Поменяйте местами измерительные провода мультиметра, подключив положительный измерительный провод к катоду, а общий измерительный провод к аноду диода. Посмотрите, издает ли мультиметр звуковой сигнал. Если мультиметр не подает звуковой сигнал, диод Шоттки исправен.

В чем разница между диодом и выпрямителем?

Диод — это электронный компонент, который позволяет току течь только в одном направлении. Это двухконтактный полупроводниковый прибор. Выпрямитель — это устройство, которое используется для преобразования переменного напряжения в постоянное. Диод используется в качестве переключателя, а выпрямитель используется для преобразования переменного напряжения в постоянное.

Стабилитрон — это выпрямительный диод?

В отличие от обычного диода с p-n переходом, стабилитрон имеет низкое пиковое обратное напряжение.Это нежелательное свойство для выпрямительной схемы. По этой причине стабилитроны не используются для выпрямления, а в основном используются в приложениях, требующих регулирования напряжения.

Стабилитрон смещен вперед?

Стабилитрон

действует как обычные диоды с p-n переходом в условиях прямого смещения. Стабилитрон пропускает электрический ток в прямом направлении, как обычный диод, но также допускает электрический ток в обратном направлении, если приложенное обратное напряжение больше, чем напряжение стабилитрона.

Каков принцип стабилитрона?

Стабилитрон — это кремниевый полупроводниковый прибор, который позволяет току течь в прямом или обратном направлении. Диод состоит из специального сильно легированного p-n перехода, предназначенного для проведения в обратном направлении при достижении определенного заданного напряжения.

Что такое обратный диод? Необходимость и работа диода свободного хода

Определение : Диод свободного хода используется для защиты схемы от необычных повреждений, вызванных резким уменьшением тока, протекающего по цепи.Он также известен как диод обратного хода и образует соединение через индуктор для снятия напряжения обратного хода, генерируемого на нем.

Диоды свободного хода также известны как диоды отдачи, фиксирующие диоды, коммутирующие диоды, подавляющие диоды, демпфирующие диоды и т. Д.

В этой статье мы обсудим факторы, обуславливающие необходимость использования таких диодов в схемах переключения. Но сначала мы должны иметь общее представление о диодах.

Что такое диод?

Диод — это полупроводниковый прибор , состоящий из полупроводникового материала P- и N-типа.Он проводит в условиях прямого смещения, когда приложенный потенциал превышает потенциал барьера. Таким образом действует как замкнутый переключатель.

При обратном смещении диод перестает проводить ток и работает как разомкнутый переключатель.

Таким образом, диод с обратным смещением работает так же, как и при прямом смещении, но не проводит при обратном смещении.

Обратный ход в основном определяется как резкое увеличение напряжения на индуктивной нагрузке, когда ток в цепи уменьшается.

Необходимость свободного хода (обратного хода) диод

Рассмотрим схему, показанную ниже:

Как мы видим, показанная выше схема состоит из диода, переключателя и нагрузки RL. Также на него подается напряжение питания V.

Как только переключатель замыкается, из-за приложенного внешнего потенциала диод в цепи смещается в прямом направлении, и ток начинает течь через нагрузку RL.

Мы знаем, что индуктор — это, по сути, проводящая петля из проволоки, которая создает магнитное поле, когда через нее течет ток.Индуктор удерживает энергию в виде электромагнитного поля.

Итак, в состоянии замкнутого переключателя прохождение тока через индуктор приводит к генерации магнитного поля, заставляя его полностью заряжаться.

Но когда переключатель в цепи размыкается, как показано на рисунке ниже:

Тогда это приведет к прерыванию протекания тока через цепь. В результате это приведет к сворачиванию ранее созданного поля.

Согласно закону Ленца, это поле создает ток в цепи в противоположном направлении, что приводит к возникновению отрицательного потенциала на катушке индуктивности.Этот потенциал известен как Обратное напряжение .

И это обратное напряжение на катушке индуктивности имеет значительно большее значение, чем фактически приложенный потенциал от внешнего источника.

Это приводит к протеканию через цепь большого тока. В результате возникает высокое обратное напряжение на переключателе, а также на диоде, что может привести к повреждению устройств в цепи.

Скачок напряжения на катушке индуктивности определяется как:

V = L di / dt

: di / dt — это скорость изменения тока на катушке индуктивности, а

L обозначает индуктивность катушки.

Таким образом, можно сказать, что напряжение на катушке индуктивности и ток, протекающий по цепи, имеют прямую пропорциональность.

Итак, по этой причине к катушке индуктивности подключен безынерционный диод, чтобы избежать повреждения цепи.

Работа диода свободного хода (обратного хода)

На рисунке ниже представлена схема с обратным диодом:

Из рисунка видно, что диод свободного хода подключен непосредственно к катушке индуктивности.Наличие обратного диода дает альтернативный путь току, возникающему из-за обратного напряжения на катушке индуктивности.

В нормальных рабочих условиях, когда переключатель замкнут, внешний потенциал обратного смещения смещает свободный диод, присутствующий в цепи. Таким образом, диод свободного хода не играет такой важной роли в нормальном или установившемся состоянии.

Но при наличии FD, когда переключатель разомкнут, напряжение на катушке индуктивности смещает в прямом направлении диод свободного хода.

Из-за небольшого удельного сопротивления, предлагаемого FD, ток в состоянии разомкнутого переключателя теперь протекает через часть схемы, состоящую из обратного диода, R и L. Это, в результате, приводит к защите коммутирующего устройства, присутствующего в цепи.

Применение диода свободного хода

Как мы уже обсуждали, эти диоды используются для защиты коммутационных устройств. Таким образом, в основном находит применение в двухполупериодных выпрямителях, драйверах реле, драйверах двигателей с Н-мостом и т. Д.

Что такое обратный диод или диод свободного хода и его применение

Ⅰ Введение

Обратные диоды , также известные как свободно вращающиеся диоды, обычно относятся к диодам, которые обратно параллельны концам элементов накопления энергии, таких как катушки индуктивности, реле и тиристоры. Когда напряжение или ток внезапно меняются в цепи, это защищает другие компоненты в цепи. При использовании обратного диода ток в цепи можно изменять более плавно, чтобы избежать скачков напряжения.В этой статье подробно рассказывается, что такое обратный диод, как работает обратный диод, выбор обратного диода и функция обратного диода.

Как работает свободно вращающийся диод

Каталог

В электронике обратным напряжением или индуктивным обратным ходом является всплеск напряжения , создаваемый индуктором при резком отключении его источника питания. Причина этого скачка напряжения заключается в том, что не может быть мгновенного изменения тока, протекающего через индуктор.

Кроме того, постоянная времени индуктора определяет скорость, с которой ток может изменяться через индуктор. Это похоже на постоянную времени конденсатора, которая определяет скорость, с которой может изменяться его напряжение.

Диод свободного хода назван потому, что он играет в цепи роль свободного хода. Обычно он используется в схеме для защиты компонентов от повреждения или сгорания из-за пробоя напряжения, подключается параллельно к обоим концам элементов, которые генерируют наведенную электродвижущую силу (ЭДС), и образуют с ними петлю, так что высокий Электродвижущая сила, генерируемая в контуре, потребляется методом непрерывного тока, тем самым защищая компоненты в цепях.

Обратные диоды подключены параллельно на обоих концах катушки. Когда ток проходит через катушку, он создает наведенную электродвижущую силу на обоих концах. Когда ток исчезает, его индуцированная электродвижущая сила создает обратное напряжение для компонентов в цепи. Когда обратное напряжение выше, чем обратное напряжение пробоя элементов, это приведет к повреждению таких элементов, как триод и тиристор. Когда ток, протекающий через катушку, исчезает, индуцированная электродвижущая сила, создаваемая катушкой, поглощается работой, создаваемой диодом и катушкой, тем самым защищая другие элементы в цепи.

Ⅱ Конструкция

На следующем рисунке показано, что обратноходовой диод установлен поперек катушки индуктивности. Идеальный обратный диод будет иметь очень большой пиковый прямой ток; емкость, которая помогает справляться с переходными процессами напряжения из-за повреждения диода, а источник питания индуктора подходит для обратного напряжения пробоя и низкого прямого падения напряжения. Скачок напряжения может в 10 раз превышать напряжение источника питания, что зависит от задействованного оборудования и области применения.Таким образом, понятно, что нельзя недооценивать энергию, которая содержится в индукторе под напряжением.

Рисунок 1. Обратный диод

Для идеального выбора обратного диода следует выбрать диод с очень большой пиковой емкостью прямого тока (для обработки переходных напряжений без перегорания диода), кроме того, с низким прямым падением напряжения и обратным пробивным напряжением, подходящим для источника питания индуктора. . В зависимости от применения и реальных требований к оборудованию, некоторые скачки напряжения могут в 10 раз превышать напряжение источника питания, поэтому очень важно не недооценивать энергию, содержащуюся в индукторе под напряжением.

Примечание по выбору обратного диода

, которое вы должны знать

При использовании с реле катушки постоянного тока обратный диод может вызвать задержку отключения контактов при отключении питания из-за продолжающейся циркуляции тока в катушке реле и диоде. Когда важно быстрое размыкание контактов, можно подключить резистор небольшого номинала последовательно с диодом, чтобы помочь быстрее рассеивать энергию катушки за счет более высокого напряжения на переключателе.

Диоды Шоттки предпочтительнее использовать в качестве импульсных преобразователей мощности в обратных диодах, поскольку они имеют самое низкое прямое падение (~ 0.2 В, а не> 0,7 В для малых токов) и способны быстро реагировать на обратное смещение (при повторном включении индуктора). Поэтому они рассеивают меньше энергии при передаче энергии от катушки индуктивности к конденсатору.

Когда обратный диод используется для простого рассеивания индуктивной энергии, как в соленоиде или электродвигателе, вместо него используются дешевые диоды общего назначения 1N540x и 1N400x.

Ⅲ Как это работает?

Flyback Диоды часто используются с элементами накопления энергии, чтобы предотвратить внезапные изменения напряжения и тока, чтобы обеспечить проход.Катушка индуктивности может обеспечивать непрерывный ток нагрузки через нее, чтобы избежать резких изменений тока нагрузки и сгладить ток. В импульсном источнике питания вы можете увидеть цепь свободного хода, состоящую из последовательно соединенных диода и резистора, которые подключены параллельно первичной обмотке трансформатора. Когда переключатель выключен, цепь свободного хода может высвободить энергию, накопленную в катушке трансформатора, чтобы наведенное напряжение не было слишком большим и вышло из строя переключатель.Как правило, в качестве обратного диода часто выбирают диод с быстрым восстановлением или диод Шоттки.

Рисунок 2. Обратный диод в цепи импульсного источника питания

На Рисунке 2 (c), когда KR включен, верхнее значение соответствует положительному напряжению, а нижнему — отрицательному, а направление тока — сверху вниз. Когда VT выключен, ток в KR внезапно прерывается, и создается индуцированный потенциал. Текущее направление остается постоянным, то есть сохраняется направление тока KR сверху вниз, что основано на законе Ленца.Индуцированный потенциал и напряжение источника питания накладываются и прикладываются к ТН, облегчая тем самым пробой ТН. Чтобы избежать этого, VD используется для короткого замыкания индуцированного потенциала, генерируемого KR, то есть ток течет по часовой стрелке в небольших цепях диодов и реле для защиты VT. R и C на рисунке 2 (b) также используют принцип, согласно которому напряжение на C не может быть резко изменено для поглощения индуцированного потенциала.

Короче говоря, обратный диод подключается параллельно реле или катушке индуктивности на обоих концах цепи.Когда индуктор выключен, электродвижущая сила на обоих концах не исчезает сразу. В это время остаточная электродвижущая сила высвобождается через диод свободного хода, чтобы обратить обратное направление, генерируемое катушкой (ЭДС потребляется в виде тока). Можно видеть, что диод свободного хода не является существенным компонентом, но играет роль «свободного хода» в схеме.

Например, обратно подключите обратный диод на обоих концах катушки реле или на обоих концах однонаправленного тиристора.На практике электромагнитные реле обычно управляются триодами или МОП-трубками для автоматического управления электрическими нагрузками (например, через однокристальный микрокомпьютер), а катушка реле имеет большую индуктивность, которая может хранить электрическую энергию в виде магнитного поля. Поэтому, когда он втягивается, он сохраняет большое магнитное поле. Когда триод, управляющий реле, переключается с включенного на выключенное, катушка отключается, но в катушке есть магнитное поле. В это время обратное электродвижущее напряжение может достигать 1000 В, чтобы разрушить другие компоненты схемы.Это потому, что доступ диода точно такой же, как направление обратной электродвижущей силы. Таким образом, обратный потенциал нейтрализуется диодом свободного хода в виде тока для защиты других компонентов схемы. Кроме того, это обычно диод с высокой скоростью переключения.

Рисунок 3. Схема диода свободного хода

Поскольку на катушке реле существует индуктивная нагрузка, которая будет поглощать самоиндуктивное напряжение катушки реле, когда триод выключен.Согласно закону Ленца, когда ток на катушке индуктивности уменьшается, генерируется самоиндуктивное напряжение. Направление этого напряжения таково, что прямой вывод отрицательный, а коллектор ведущей лампы положительный. Это напряжение пробьет триод, поэтому параллельно реле подключен диод свободного хода, который поглощает это самоиндуктивное напряжение.

1) Влияние временного параметра схемы ниже уровня мс на механический контакт игнорируется.

2) Даже время обратного восстановления 1N4000 намного ниже уровня мс, а время прямой проводимости короче.

3) Емкости между возбуждающими лампами и паразитной емкостью реле достаточно для отключения быстродействующего диода.

4) Потребление индуктивного накопителя энергии в основном зависит от сопротивления обмотки, которое обычно находится в сверхдемпфированном состоянии.

Транзисторы обычно используются в качестве переключателей. Как показано на рисунке, транзистор TR1 используется для управления проводимостью катушки реле, а контакт реле используется для управления цепью нагрузки.

В тиристорной схеме тиристор обычно используется в качестве контактного переключателя, при управлении большой индуктивной нагрузкой будет генерироваться противодвижущая сила высокого напряжения, и принцип такой же, как у реле.

Обратный диод также используется в катушках дисплеев, обычно используемых в реле. Он часто используется с элементами накопления энергии, чтобы предотвратить внезапные изменения напряжения и тока и обеспечить путь. Катушка индуктивности может обеспечивать непрерывный ток нагрузки, чтобы избежать резких изменений тока нагрузки и сгладить ток.В импульсных источниках питания часто встречается цепь свободного хода, состоящая из последовательно соединенных диода и резистора. Следующая цепь подключена параллельно первичной обмотке трансформатора.

Рисунок 4. Обратный диод в релейной цепи

Диод свободного хода добавлен к обоим концам индуктивной нагрузки, и здесь индуктивность должна иметь индуктивную характеристику. Особенностью индуктивной нагрузки является то, что ток не может быть резко изменен, другими словами, он не может быть внезапным.Общие индуктивные нагрузки включают катушки реле и соленоидные клапаны.

Рисунок 5. Типичная цепь свободного хода

На рисунке 5 показана типовая схема применения обратного диода, где резистор R определяет, нужен он или нет. Когда элемент аккумулирования энергии VT включен, верхнее напряжение является положительным, а нижнее напряжение — отрицательным, а направление тока — сверху вниз. Когда ТН выключен, ток в элементе накопления энергии внезапно прерывается, и в это время генерируется индуцированный потенциал.Этот индуцированный потенциал и напряжение источника питания накладываются и прикладываются к обоим концам ТН, что может легко вызвать выход ТН из строя. Для этой цели можно добавить VD, чтобы индуцированный потенциал, генерируемый элементом накопления энергии, можно было замкнуть накоротко для достижения цели защиты VT.

Ⅳ Выбор

1) В зависимости от рабочего напряжения

2) В зависимости от рабочего тока

1N4007 — неплохой выбор, но не лучший, потому что ПЛК может быть поврежден до того, как диоды успеют воспроизвести эффект свободного хода.Следовательно, лучше всего использовать FR107 для защиты цепи свободного хода, которая может лучше защитить выходной интерфейс ПЛК, и стоимость не будет слишком высока. Также можно выбрать IN5819 или IN5817 , который имеет лучшую производительность, чем FR107, но стоимость немного выше.

Ⅴ Приложения

5.1 Резюме

Обратные диоды обычно используются с элементами накопления энергии, и их роль заключается в предотвращении внезапных изменений напряжения и тока в цепи и обеспечении потребляющего много энергии пути для обратной электродвижущей силы.Индуктивная катушка может обеспечивать непрерывный ток нагрузки через ЭДС, чтобы не изменять ток нагрузки и сглаживать ток. В импульсном источнике питания цепь свободного хода всегда состоит из последовательно соединенных диода и резистора. Эта цепь подключена параллельно первичной обмотке трансформатора. Когда переключатель выключен, цепь свободного хода может высвободить энергию, накопленную в катушке трансформатора, чтобы наведенное напряжение не было слишком большим и вышло из строя переключатель.

5.2 Входной импульсный источник питания

В прямом импульсном источнике питания, когда MOS выключен, вторичная сторона трансформатора обеспечивает ток наружу за счет энергии, накопленной в катушке индуктивности. Чтобы катушка индуктивности выполняла эту роль под нагрузкой, на вторичной стороне трансформатора добавлен обратный диод. Индуктор, нагрузка и диоды свободного хода создают пути для передачи энергии в катушке индуктивности наружу.

5.3 In Converter Technology

В схеме электронного преобразователя однофазный мостовой выпрямитель в секции выпрямления представляет собой схему однофазного выпрямителя с наиболее практическими применениями. Трехфазное мостовое выпрямление является наиболее широко используемым методом в энергосистемах, особенно в системах возбуждения генераторов. Обе эти цепи должны быть подключены к обратному диоду. Его функция почти такая же. В качестве примера возьмем однофазную мостовую схему: когда выпрямительный мост подключен к индуктивной нагрузке, поскольку ток индуктора не может быть резко изменен, во время выключенного тиристора он должен подключать обратный диод на обоих концах нагрузки для обеспечения сглаживающий путь для предотвращения опасных перенапряжений на индуктивной нагрузке, а также тиристор может быть переключен на проводимость.

Трехфазные мостовые выпрямительные схемы, используемые в системах возбуждения генераторов, подразделяются на трехфазные мосты с полууправлением и трехфазные мостовые схемы с полным управлением. Следовательно, чтобы обеспечить надежную коммутацию компонентов выпрямителя, мосту с полууправлением необходимо параллельно подключать обратные диоды на обоих концах индуктивной нагрузки, а мосту с полным управлением этого не требуется. Кроме того, при изменении угла проводимости среднее напряжение и линейный ток полууправляемого моста изменяются медленнее, чем полностью управляемого моста.

В настоящее время преобразователи тока, такие как выпрямители и инверторы, используются в большом количестве устройств, в которых обратноходовые диоды обычно добавляются к внутренней шине постоянного тока преобразователя. Поскольку, если нагрузка является индуктивным элементом, при выходе из строя инвертора большой мощности на шине, шина постоянного тока будет генерировать огромную энергию обратного выброса. В это время необходимо предусмотреть канал разряда для этой энергии, иначе она выйдет из строя или сожжет преобразователь. Для формирования этого канала нужен диод, то есть обратный диод.

5.4 В однонаправленной полуволновой схеме кремниевого управляющего выпрямителя

Для однонаправленной полуволновой кремниевой управляющей схемы выпрямителя с большой индуктивной нагрузкой , когда кремниевое управление отключено в отрицательном полупериоде, индуктивная нагрузка будет генерировать сильную обратную индуцированная электродвижущая сила. Эта обратная электродвижущая сила достаточна, чтобы вызвать разрушение и возгорание кремниевого элемента управления. После этого обратная электродвижущая сила может быть разряжена в прямое падение напряжения на диоде (около 0.7 В), тем самым эффективно защищая компоненты схемы.

5.5 В цепи BUCK

Рисунок 6. Цепь BUCK

В схеме BUCK диоды с быстрым восстановлением или диоды Шоттки обычно выбираются как диоды с обратным ходом. Обычно он используется в цепи для защиты компонентов от выхода из строя или возгорания индуцированным напряжением. Два конца элемента образуют с ним петлю, так что большая электродвижущая сила, генерируемая в петле, потребляется непрерывным током, тем самым защищая элементы в цепи.

Теоретически диод подбирается минимум в 2 раза больше максимального тока. На практике из-за высокой стойкости диода к переходным перегрузкам также можно использовать сверхбыстрый диод с максимальным током 50 А. Кроме того, разумный радиатор обычно мало повреждается при фактическом использовании. Полный импеданс при проводимости — это внутреннее сопротивление двигателя плюс эквивалентное внутреннее сопротивление приводной трубки. А полный импеданс во время холостого хода — это внутреннее сопротивление двигателя плюс эквивалентное внутреннее сопротивление диода холостого хода.Как правило, внутреннее сопротивление обратного диода, эквивалентное переменному току, меньше, чем внутреннее сопротивление управляющего транзистора, эквивалентное переменному току. Поэтому в обычной конструкции максимальный ток диода свободного хода обычно удваивается до максимального тока двигателя.

Переходный ток — это всего лишь момент, и способности защиты от перегрузки поверхностно-контактного диода достаточно, если он не используется при перенапряжении, при необходимости можно последовательно подключить небольшой резистор для ограничения тока.Обратный диод предназначен для защиты коммутирующего устройства. Переходный ток во время холостого хода связан с рабочим напряжением двигателя и внутренним сопротивлением обмотки и не имеет ничего общего с мощностью двигателя. Если необходимо, пиковое значение переходного тока представляет собой напряжение обратной самоиндукции минус падение напряжения на диодном переходе, а затем деленное на сопротивление контура. Причина, по которой используется диод с определенным током, заключается в том, что внутреннее сопротивление обмотки низковольтного двигателя большой мощности низкое, поэтому переходный ток будет относительно большим.Серия небольших резисторов может подавить пиковый ток, переходное напряжение на лампе переключателя немного возрастает, потому что рабочее напряжение невелико, и теперь выдерживаемое по току напряжение транзисторов составляет не менее 50 В или более.

Ⅵ Есть кое-что, о чем нужно заботиться

Диоды свободного хода обычно используются в импульсных источниках питания, релейных схемах, тиристорных схемах, IGBT и других схемах. Они широко используются, поэтому при их использовании необходимо обращать внимание на следующие моменты:

1) Обратный диод представляет собой эффективный метод предотвращения высокого напряжения, генерируемого самоиндуктивным потенциалом, от повреждения связанных компонентов, когда катушка постоянного тока отключена.

2) Полярность обратного диода не должна быть подключена неправильно, в противном случае может возникнуть короткое замыкание.

3) Обратный диод всегда инвертирован к напряжению постоянного тока, то есть отрицательный полюс диода соединен с положительным полюсом источника питания постоянного тока.

4) Обратный диод работает в состоянии прямой проводимости, а не в состоянии пробоя или в состоянии высокоскоростного переключения, то есть обратный диод не используется при электрическом пробое, восстанавливаемой ситуации, но его однонаправленный эффект проводимости является ключевым точка.

5) Стабилитроны нельзя рассматривать как обратные диоды. Поскольку стабилитроны используют обратные характеристики, а обратные диоды используют прямые характеристики.

Часто задаваемые вопросы о обратном диоде или обратном диоде

1. Что такое обратный диод?
Обратный диод — это диод, подключенный к катушке индуктивности, используемый для устранения обратного хода, который представляет собой внезапный всплеск напряжения, наблюдаемый на индуктивной нагрузке, когда ее ток питания внезапно уменьшается или прерывается.

2. Какую роль играет диод свободного хода?
Обратный диод также называется обратным диодом. … Здесь улавливающий диод используется для устранения обратного хода, когда наблюдается резкий скачок напряжения на индуктивной нагрузке при резком снижении тока питания. Это помогает цепи от повреждения.

3. Для чего используется обратный диод?
Обратный диод — это диод, подключенный к катушке индуктивности, используемый для устранения обратного хода, который представляет собой внезапный всплеск напряжения, наблюдаемый на индуктивной нагрузке, когда ее ток питания внезапно уменьшается или прерывается.

4. Как работает обратный диод?
Обратный диод заставляет катушку индуктивности вытягивать ток из себя в петлю до тех пор, пока энергия не будет рассеиваться в диоде и проводах. Когда ток в асинхронном двигателе переменного тока внезапно прерывается, индуктор пытается поддерживать увеличение напряжения и тока путем изменения полярности.

5. Как выбрать обгонный диод?
Номинальное обратное напряжение диода должно быть не менее напряжения, подаваемого на катушку реле.Обычно дизайнер делает большие резервы в обратной оценке. Диода на 50 вольт в вашем приложении будет более чем достаточно. И снова 1N4001 выполнит свою работу.

6. Как выбрать обратный диод для реле?
Укажите диод на ток не менее 79,4 мА. В вашем случае номинальный ток 1N4001 намного превышает требования. Номинальное обратное напряжение диода должно быть не менее напряжения, приложенного к катушке реле. Обычно дизайнер делает большие резервы в обратной оценке.

7. Каковы преимущества обратного диода?
Каковы преимущества свободного хода диода в полноволновом выпрямителе? Это уменьшает гармоники, а также уменьшает искрение и искрение на механическом переключателе, так что это уменьшает скачок напряжения, наблюдаемый в индуктивной нагрузке.

8. Почему в управляемом выпрямителе используется диод свободного хода?
Когда индуктивная цепь выключена, этот диод создает путь короткого замыкания для протекания тока затухания индуктора и, следовательно, рассеивания накопленной энергии в катушке индуктивности.Этот диод также называют маховиком или обратным диодом. цепей, цепей инвертора и цепей прерывателя, сделав их непрерывными.

9. Каков эффект от добавления инерционного диода?
Он уменьшает гармоники, а также уменьшает искрение и искрение на механическом переключателе, так что он уменьшает скачки напряжения, наблюдаемые в индуктивной нагрузке.

10. Какая польза от обгонного диода в схеме преобразователя?
В схемах преобразователя используется безынерционный диод.Он подключается к нагрузке. Во время положительного цикла ввода он имеет обратное смещение. Во время отрицательного цикла входа диод проводит, и энергия, накопленная в индуктивности цепи в течение предыдущего полупериода, передается самой нагрузке.

Альтернативные модели

Часть	Сравнить	Производителей	Категория	Описание
ПроизводительНомер детали: 5962-9176404M3A	Сравнить: DAC8413BTC / 883C VS 5962-9176404M3A	Изготовители: ADI	Категория: Цифро-аналоговый	Описание: ЦАП 4CH R-2R 12Bit 28Pin LCC
ПроизводительНомер детали: 5962-9176403MXA	Сравнить: DAC8413BTC / 883C VS 5962-9176403MXA	Изготовители: ADI	Категория: Цифро-аналоговый	Описание: DAC 4CH R-2R 12Bit 28Pin CDIP Tube
ПроизводительНомер детали: DAC8413AT / 883C	Сравнить: DAC8413BTC / 883C VS DAC8413AT / 883C	Изготовители: ADI	Категория: Цифро-аналоговый	Описание: DAC 4CH R-2R 12Bit 28Pin CDIP Tube
ПроизводительНомер детали: DAC8413BTC / 883C	Сравнить: Текущая часть	Изготовители: ADI	Категория: Цифро-аналоговый	Описание: ЦАП 4CH R-2R 12Bit 28Pin LCC

Разное