Co dokładnie robi dioda?


11

Oświadczenie : Jestem tutaj całkowicie początkującym.

Jak wyjaśniono w innych odpowiedziach tutaj , prąd w obwodzie nie przepływa od ujemnego do dodatniego, a kierunek nie ma znaczenia.

Co mam więc zrobić z diod, które mają sprawić, że prąd płynie tylko w jednym kierunku?


Aby uzyskać lepsze zrozumienie, musisz zdobyć książkę z fizyki półprzewodników lub coś w rodzaju układów mikroelektronicznych Sedry i Smitha. Ma ładne wyjaśnienie i modele, a także odpowiednie obwody.
Gustavo Litovsky

2
Myślę, że nie rozumiesz poprzedniego pytania. Kilka odpowiedzi nie odpowiada ściśle na zadane pytanie. Odpowiedź @ sharptooth jest tą, która najbardziej trzyma się punktu, czy kierunek przepływu prądu ma znaczenie i czy układ elementów względem tego przepływu ma znaczenie.
The Photon

Odpowiedzi:


13

Drugie pytanie dotyczy faktu, że prąd płynie w kompletnych obwodach --- nie ma prądu bez pełnej pętli, przez którą przepływałby prąd. Niektóre odpowiedzi poszły w kierunku stycznej, omawiając różnicę między prądem elektronowym a prądem konwencjonalnym. W projektowaniu obwodów można bezpiecznie ignorować prąd elektronowy i zawsze myśleć w kategoriach prądu konwencjonalnego. Ale kierunek przepływu prądu absolutnie ma znaczenie.

Jeśli chodzi o diody, najlepiej dioda umożliwia przepływ prądu przez nią tylko w jednym kierunku, od anody do katody. W szczególności powyżej pewnego napięcia „progowego” wymaga jedynie bardzo małego wzrostu napięcia, aby zwiększyć prąd do poziomów astronomicznych:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

(Obraz CC z openwetware.org )

Zachowanie odwrotnego rozpadu (duży prąd wsteczny przy zastosowaniu wysokiego odchylenia wstecznego) jest zwykle uważane za nieidealność, a nie za część idealnego zachowania diody.

Niektóre diody mają inne efekty, takie jak diody LED, które emitują światło, gdy przepływa przez nie prąd; lub diody Zenera, które są normalnie stosowane w regionie odwrotnego rozkładu.

Edytować

jaki jest cel włączenia diody odmiany ogrodowej (nie LED) do obwodu?

Zazwyczaj używasz ich, gdy chcesz mieć pewność, że prąd płynie tylko w jednym kierunku. Na przykład,

  • Aby chronić obwód przed baterią zainstalowaną odwrotnie.
  • Aby utworzyć pełnostopniowy obwód prostownika (za pomocą 4 diod) w celu konwersji prądu przemiennego na prąd stały.
  • W obwodzie detektora szczytowego .

W obwodach wykorzystujących sygnały prądu przemiennego prawidłowe manipulowanie diodą diody pozwala na wykorzystanie jej jako przełącznika do kierowania tych sygnałów.

Możesz również zobaczyć diodę używaną w przypadkach, gdy projektant wie, że prąd będzie płynął we właściwym kierunku, aby wytworzyć zgrubny i gotowy „stały” spadek napięcia o około 0,7 V.

Innym zastosowaniem jest wykorzystanie (odpowiednio zaprojektowanej) zdolności diody do pochłaniania dużych ilości prądu (w kierunku do przodu) w celu ochrony bardziej wrażliwych obwodów przed przeciążeniem lub warunkami ESD, lub w obwodzie tłumiącym w celu zmniejszenia pierścienia linii przesyłowej.

Innym zastosowaniem jest to, że wychodząc poza właściwości prądu stałego dioda w układzie odchylenia zwrotnego ma zmienną pojemność w zależności od wielkości obciążenia. Ta zmienna pojemność może być używana do strojenia oscylatorów lub filtrów. Diody specjalnie zaprojektowane do tego celu są nazywane varicaps .


Przedstawiona krzywa nie jest do końca odpowiednia. Całą krzywą należy przesunąć w dół kolanem na RHS w czwartej ćwiartce, która jest reżimem działania ogniw PV.
symbol zastępczy

1
@rawbrawb, To nie może być prawda. Praca w czwartym kwadrancie oznacza, że ​​element dostarcza energię do reszty obwodu, czego nie robią diody. Z wyjątkiem oczywiście fotodiod (i być może ogniw fotowoltaicznych), gdy mają do nich moc optyczną.
Photon

To prawda, w czwartym kwadrancie zapewnia moc. Masz również rację, ponieważ krzywa przesuwa się w dół przy zastosowaniu światła. Jestem tak przyzwyczajony do patrzenia na te krzywe przy zastosowaniu światła, że ​​zapomniałem o przesunięciu krzywej.
symbol zastępczy

Dzięki, @ThePhoton. Ale jaki jest cel włączenia diody odmiany ogrodowej (nie LED) do obwodu?
Bill

7

Dla początkujących podstawową odpowiedzią jest to, że dioda jest zaworem jednokierunkowym dla prądu. Oczywiście żaden z nich nie jest idealny. Wciąż będzie trochę ciśnienia (napięcia) na zaworze, nawet gdy prąd płynie w kierunku do przodu, i jest pewne ciśnienie wsteczne (napięcie wsteczne), przy którym rzecz się psuje, ale „zawór jednokierunkowy dla prądu „to większość rzeczy, które musisz wiedzieć, aby rozpocząć.

Po tym, jak wnikniesz w to trochę więcej, wróć i spójrz na odpowiedź Photona i zobacz wszystkie paskudne małe szczegóły prawdziwych diod. Na razie jednak myślę, że to bardziej dezorientuje niż rozjaśnia.

Zawory jednodrogowe do prądu są przydatne w różnych okolicznościach. Oczywistym jest wykonanie zasilacza prądu stałego z prądu przemiennego.


0

Dioda zawsze pozwala prądu przez tylko w jeden sposób. Ma 2 elektrody , anodę i katodę. Zwykle używasz ich, gdy chcesz mieć pewność, że prąd płynie tylko w jednym kierunku . Na przykład: - w celu ochrony obwodu przed baterią instalowaną odwrotnie . - utworzenie pełnego mostkowego obwodu prostownika (z wykorzystaniem 4 diod) w celu przekształcenia prądu przemiennego w prąd stały


1
Chociaż to prawda, nie jestem pewien, czy to dodaje coś do innych odpowiedzi na to pytanie sprzed 8 lat.
Colin

... aby przekazać prąd przemienny na prąd stały (MOC !!) ???
LvW
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.