Хотя диоды являются одними из самых простых и основных компонентов, они широко используются в повседневной жизни. Диоды используются практически во всех схемах. Диоды можно использовать во всем, от цифровой логики слабого сигнала до схем преобразования энергии высокого напряжения. Сегодня я познакомлю вас с некоторыми из наиболее распространенных применений диодов.
Самой большой характеристикой диода является его однонаправленная проводимость: когда на анод диода подается прямое напряжение, диод проводит; когда на анод и катод подается обратное напряжение, диод блокируется. Используя одностороннюю проводимость диода и характеристики стабилизации напряжения во время обратного пробоя, диод можно использовать в различных схемах модуляции, таких как схемы переключения, схемы выпрямителя, схемы стабилизации напряжения и схемы детектора.
Выпрямитель — это цепь, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Это преобразование имеет решающее значение для разнообразной бытовой электроники. Сигналы переменного тока поступают от сети, но большинство компьютеров и других микроэлектронных устройств питаются от постоянного тока.
Ток в цепи переменного тока на самом деле меняется, то есть ток быстро переключается между положительным и отрицательным направлениями, но ток в сигнале постоянного тока течет только в одном направлении. Следовательно, если мы хотим преобразовать переменный ток в постоянный, нам необходимо убедиться, что ток не может течь в отрицательном направлении.
Полупериодный выпрямитель можно сделать из одного диода, а с помощью полуволнового выпрямителя мы можем отсекать отрицательные сигналы.
Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода для преобразования отрицательного сигнала переменного тока в положительный сигнал.
Чтобы предотвратить обратное подключение источника питания, мы подключим диод последовательно с положительной клеммой источника питания.Это то, что мы называем диодом обратной защиты. Это гарантирует, что ток может течь только в положительном направлении. Поскольку диод имеет прямое падение напряжения, он потеряет часть напряжения, а падение напряжения у диода Шоттки меньше, чем у других диодов, поэтому мы часто используем диоды Шоттки в качестве диодов обратной защиты.
Диоды также можно использовать для создания логических элементов, например простых цифровых логических элементов, таких как «И» и «ИЛИ». Например, мы используем два диода с общим катодом для построения схемы затвора ИЛИ. Когда выход логической схемы также находится в положении катода, когда один или оба наших входных контакта имеют логическую 1, выход также станет логической 1. Когда входной сигнал на обоих входных контактах равен логическому 0, выходной сигнал устанавливается на низкий уровень через резистор.
Диоды также хорошо работают в качестве защитных устройств для чувствительных электронных компонентов. Когда мы используем диод в качестве устройства защиты от напряжения, диод не проводит ток в нормальных условиях эксплуатации. Когда напряжение превышает безопасное напряжение, он немедленно закорачивает любые скачки высокого напряжения на землю и подключает импульсное напряжение к заземлите, таким образом не повредив нам цепь. Диоды подавления переходных напряжений (TVS) предназначены для защиты от перенапряжения и могут выдерживать очень большие скачки мощности в течение коротких периодов времени.
Схема стабилизатора напряжения — это схема, которая поддерживает постоянное выходное напряжение на нагрузке независимо от изменений входного напряжения или тока нагрузки. Диод с функцией стабилизации напряжения называется стабилитроном, его еще называют стабилитроном. Стабилитрон регулирует выходное напряжение нагрузки, поскольку он генерирует одно и то же напряжение независимо от входного напряжения или сопротивления нагрузки. Стабилитроны обеспечивают стабильное выходное напряжение с низкими пульсациями при изменении входного нерегулируемого напряжения.
Зажим представляет собой меру по ограничению потенциала определенной точки в указанном диапазоне потенциалов. Электрический сигнал можно зафиксировать в желаемом диапазоне с помощью схемы ограничения, а опорное значение электрического сигнала можно повысить или понизить.
Передний зажим:
Обратный зажим:
Диоды также имеют другие применения, например, переключающие диоды, которые эквивалентны переключателям в коммутационных цепях; светодиоды можно использовать для изготовления светодиодных фонарей; а солнечные элементы или фотоэлектрические элементы преобразуют солнечную энергию в электрическую. диода. Напряжение генерируется, когда свет попадает на его переход. Короче говоря, разные типы диодов выполняют разные роли и функции в разных схемах.