A dióda hivatalos definíciója az, hogy az elektromos áram áramlási irányától függően eltérő vezetőképességű elem. Használata olyan áramkörökben szükséges, amelyeknek korlátozniuk kell az útvonalat. Ebben a cikkben többet megtudhat a dióda eszközéről, valamint arról, hogy milyen típusok léteznek, és hogyan lehet megkülönböztetni őket.
Megjelenés története
A diódákkal kapcsolatos munkákat egyszerre két tudós – a brit Frederick Guthrie és a német Carl Brown – kezdte párhuzamosan. Az első felfedezése csődiódákon, a második szilárdtestdiódákon alapult. A tudomány akkori fejlődése azonban nem tette lehetővé a nagy áttörést ebben az irányban, hanem új gondolatokat adott.
Aztán néhány évvel később Thomas Edison újra felfedezte a diódákat, majd később szabadalmaztatta a találmányt. Műveiben azonban valamiért nem talált alkalmazást. Ezért a diódatechnológia fejlesztését más tudósok is folytatták különböző években.
A 20. század eleje előtt egyébként a diódákat ún.egyenirányítók. Aztán William Henry Eckles tudós két szógyököt alkalmazott - di és odos. Az elsőt görögül "kettőnek", a másodikat "útnak" fordítják. Tehát a "dióda" szó jelentése "kétirányú".
Működési elv és alapvető információk a diódákról
A diódának két elektródája van – egy anód és egy katód. Ha az anód pozitív potenciállal rendelkezik a katódhoz képest, akkor a dióda nyitottá válik. Ez azt jelenti, hogy az áram áthalad, és kicsi a dióda ellenállása.
Ha pozitív potenciál van a katódon, akkor a dióda nincs nyitva, nagy az ellenállása és nem engedi át az elektromos áramot.
Hogyan működik a dióda?
Alapvetően az elem teste üveg-, fém- vagy kerámiavegyületekből készül. A bevonat alatt két elektróda található. A legegyszerűbb dióda kis átmérőjű izzószálat tartalmaz.
A katód belsejében speciális vezeték lehet. Az a tulajdonsága, hogy elektromos árammal fűthető, és "fűtő"-nek hívják.
A gyártás során használt anyagok, leggyakrabban szilícium vagy germánium. Az elem egyik oldalán elektronhiány van, a másikon éppen ellenkezőleg, feleslegük van. Közöttük van egy határ, amely p-n átmenetet biztosít. Ő teszi lehetővé, hogy az áramot a megfelelő irányba vezesse.
Dióda jellemzői
Egy elem kiválasztásakor elsősorban két mutató vezérli őket - a maximális fordított feszültség és a maximális áramerősség.
A diódák használata a mindennapi életben
Az egyik legfényesebb példadiódák használata - autógenerátor. Több ilyen elemből álló komplexumot tartalmaz, amelyet "diódahídnak" neveznek.
Az elemeket aktívan használják televíziókban és rádiókban is. A kondenzátorokkal együtt a diódák számos modulált jelből képesek frekvenciát kinyerni.
Nagyon gyakran diódakomplexumot használnak az áramkörökben, hogy megvédjék a fogyasztókat az áramütéstől.
Azt is érdemes megemlíteni, hogy sok elektronikus eszköz minden tápegysége szükségszerűen tartalmaz diódákat.
Diódatípusok
Alapvetően az elemek két csoportra oszthatók. Az első a félvezető dióda típusa, a második a nem félvezető.
Ez volt az első csoport, amely széles körben elterjedt. A név azokról az anyagokról származik, amelyekből a dióda készült: két félvezető vagy egy félvezető fémmel.
Számos speciális diódatípus is létezik, amelyeket speciális áramkörökben és eszközökben használnak.
Zener-dióda vagy Zener-dióda
Ezt a típust az a tény jellemzi, hogy meghibásodás esetén nagy pontossággal éles áramnövekedés következik be. Ezt a funkciót a feszültség stabilizálására használják.
Alagút
Egyszerűen fogalmazva, ez a típusú dióda negatív ellenállást képez az áram-feszültség karakterisztikán. Főleg erősítőkben és oszcillátorokban használják.
Invertált dióda
Lehetősége van a feszültség jelentős csökkentésére nyitott módban. Ez is az alagútra épülaz előző diódához hasonló hatás.
Varicap
Olyan félvezető diódákra utal, amelyek megnövelt kapacitásúak, elektromosan vezérelve fordított feszültségváltozás esetén. Az oszcillációs áramkörök hangolására és kalibrálására használják.
LED
Az ilyen típusú diódák sajátossága, hogy fényt bocsát ki, amikor az áram előrefelé halad. A modern világban szinte mindenhol használják, ahol gazdaságos fényforrással történő világításra van szükség.
Photodióda
Az előző példányhoz képest fordított tulajdonságokkal rendelkezik. Azaz elektromos töltést kezd generálni, amikor fény éri.
Jelölés
A típus meghatározása, a félvezető dióda jellemzőinek megismerése érdekében a gyártók speciális jelöléseket alkalmaznak az elem testére. Négy részből áll.
Először is - egy betű vagy szám, amely jelzi az anyagot, amelyből a dióda készül. A következő értékeket veheti fel:
- G (1) - germánium;
- K (2) - szilícium;
- A (3) - gallium-arzenid;
- És (4) - indium.
A másodikon - dióda típusok. Különböző jelentésük is lehet:
- D - egyenirányítók;
- B - varicap;
- A - mikrohullámú sütő;
- I - alagút;
- С - zener diódák;
- C - egyenirányító pólusok és blokkok.
A harmadik helyen a területet jelző szám találhatóelem alkalmazás.
Negyedik hely - 01-től 99-ig terjedő számok, amelyek a fejlesztés sorozatszámát jelzik.
További jelölések is alkalmazhatók az esetre. De általában speciális eszközökben és áramkörökben használják őket.
Az észlelés megkönnyítése érdekében a diódák különféle grafikus szimbólumokkal, például pontokkal és csíkokkal is megjelölhetők. Az ilyen rajzokban nincs különösebb logika. Vagyis annak meghatározásához, hogy milyen diódáról van szó, egy speciális megfelelési táblázatba kell néznie.
Triódák
Ez az elektronikus elem némileg hasonlít a diódára, de más funkciókat is ellát, és saját kialakítású.
A fő különbség a dióda és a trióda között az, hogy az utóbbinak három kivezetése van, és a "tranzisztor" elnevezést használják vele kapcsolatban gyakrabban. A működési elv a kimeneti áramkörök áramainak kis jellel történő szabályozásán alapul.
Diódákat és triódákat (tranzisztorokat) szinte minden elektronikus eszközben használnak. Processzorokkal együtt.
Érvek és hátrányok
A befejezés előtt összefoglalhatja a diódákkal kapcsolatos összes információt, és felsorolhatja előnyeiket és hátrányaikat.
Előnyök:
- A diódák alacsony ára.
- Kiváló hatékonyság.
- Magas munkaerőforrás.
- Kis méretű, így kényelmesen elhelyezhető a diagramokon.
- Dióda váltakozó áramú használatának lehetősége.
A mínuszok közül talán kiemelhető, hogy több kilovoltos nagyfeszültséghez nincs félvezető típus. Ezért régebbi lámpatesteket kell használnia. Ezenkívül a magas hőmérsékletnek való kitettség hátrányosan befolyásolja az elem működését és állapotát.
Néhány érdekesség a diódákról
Az első másolatok alacsony pontossággal készültek. Ezért a diódák eredő jellemzőinek elterjedése igen nagy volt, aminek következtében a már kész készülékeket – ahogy mondani szokás – „ki kellett válogatni”. Vagyis úgy tűnik, hogy egyes diódák ugyanabból a sorozatból teljesen eltérő tulajdonságokat kaphatnak. A szűrést követően a tételeket a tényleges jellemzőik szerint címkézték.
Az üvegházban készült diódáknak van egy érdekes tulajdonsága - a fényérzékenység. Vagyis ha az ilyen elemet tartalmazó eszköznek van nyitófedele, akkor az egész áramkör zárt és nyitott állapotban eltérően működhet.
Következtetés
Általánosságban elmondható, hogy a diódák megfelelő alkalmazásának és használatának teljes megértéséhez és megértéséhez több szakirodalmat kell tanulmányoznia. Az elem típusának szemmel történő meghatározásához megfelelő tapasztalat szükséges. Nos, a kezdőknek a táblázatok és a jelölési útmutatók segíthetnek ebben.
Szükséges az elektromos áramról, annak tulajdonságairól is legalább alapismeretek. Természetesen mindezt az iskolában fogadták el, de most ki emlékszik még az Ohm-törvényre is?
Ezért alapvető ismeretek nélkül nagyon problémás lesz az elektronika világába merülni.
