Содержание
виды, как работает и область применения
Диод представляет собой простой полупроводниковый прибор, который нашел широкое применение в технике. Не каждый человек знает, что такое диод, и еще меньшее количество людей точно представляет себе принцип работы изделия.
- Устройство и принцип работы
- Основные виды
- Область применения
При этом существует большое количество разновидностей этого прибора, о которых стоит знать всем, кто интересуется радиоэлектроникой.
Устройство и принцип работы
Если понять, как работает диод, то разобраться в устройстве этого полупроводникового прибора будет довольно просто. Основу детали составляет токовый переход, соединенный с двумя контактами (положительным — анодом и отрицательным — катодом). При прямом включении напряжения открывается переход, сопротивление которого небольшое. В результате через изделие проходит ток, называемый прямым.
Если же при включении детали в схему изменить полярность, то сопротивление участка перехода резко возрастет, а показатель электротока будет стремиться к нулю.
Такое напряжение принято называть обратным.
Современные диоды имеют принципиальное отличие от первых моделей, активно используемых во время радиоламп. В полупроводниковых радиодеталях токовый переход изготавливается из кремния или германия и носит название р-n-переход. Основное различие между этими материалами заключается в показателях прямого напряжения, при которых происходит открытие.
Так как полупроводниковый кристалл может эффективно работать в любых условиях, то необходимость создания особой среды исчезла.
В ламповых устройствах для этого в колбу закачивался специальный газ либо создавался вакуум. В результате современные изделия имеют небольшие габариты, а стоимость их производства значительно снизилась.
Основные виды
Диоды принято классифицировать по нескольким параметрам.
В зависимости от рабочих частот, они могут быть низко-, высокочастотными, а также способными функционировать в условиях сверхвысоких частот. Также существует деление и в соответствии с конструктивными особенностями, где можно выделить следующие виды диодов:
- Диод Шоттки — вместо привычного p-n-перехода используется металл. С одной стороны, это позволяет добиться минимальных потерь напряжения при прямом включении. Однако с другой при высоком обратном токе, изделие быстро выходит из строя.
- Стабилитрон — позволяет стабилизировать напряжение.
- Стабистор — отличается от стабилитрона меньшей зависимостью напряжения от тока.
- Диод Гана — лишен p — n -перехода, вместо которого используется особый кристалл. Используется для работы в диапазоне сверхвысоких частот.
- Варикап — представляет собой сочетание диода с конденсатором. Емкость изделия зависит от обратного напряжения в области p — n -перехода, а применяется он при создании колебательных контуров.
- Фотодиод — попадание светового потока на токовый переход приводит к созданию в нем разности потенциалов. Если замкнуть в этот момент цепь, то в ней появится ток.
- Светодиод — при достижении определенного показателя тока в p — n -переходе, устройство начинает излучать световой поток.
Область применения
Сфера использования этих деталей в современной радиотехнике высока. Сложно найти устройство, которое работает без этих деталей. Чтобы понять, для чего нужен диод, можно привести несколько примеров:
- Диодные мосты — содержат от 4 до 12 полупроводниковых устройств, которые соединяются между собой. Основной задачей диодных мостов является выпрямление тока, и они активно используются, например, при создании генераторов для автомобилей.
- Детекторы — создаются при сочетании диодов и конденсаторов. В результате появляется возможность выделить низкочастотную модуляцию из различных сигналов. Применяются при изготовлении радио- и телеприемников.
- Защитные устройства — позволяют обезопасить электрическую схему от возможных перегрузок. Несколько изделий подключаются в обратном направлении. Когда схема работает нормально, то они остаются в закрытом положении. Как только входное напряжение достигает критических показателей, устройство активируются.
- Переключатели — такие системы на основе этих изделий позволяют осуществлять коммутацию высокочастотных сигналов.
- Системы искрозащиты — создание шунт-диодного барьера позволяет ограничить показатель напряжения в электроцепи. Для увеличения степени защиты вместе с полупроводниковыми деталями используются специальные токоограничивающие резисторы.
Применяются при изготовлении радио- и телеприемников.Это лишь несколько примеров использования диодов. Они являются достаточно надежными устройствами, с помощью которых можно решать большое количество задач. Чаще всего эти радиодетали выходят из строя по причине естественного старения либо из-за перегрева.
Если произошел электрический пробой изделия, то его последствия редко являются необратимыми, так как кристалл не разрушается.
Полупроводниковый диод: история, развитие, особенности
Содержание
- 1 Основные термины и определения
- 2 История развития полупроводниковой техники
- 2.1 Первые «кристаллические» диоды
- 2.2 Первый детектор для радио
- 2.3 Объяснение найдено
- 2.4 Бурное развитие полупроводниковой техники
- 2.5 Полупроводниковые диоды Шокли
- 2.6 Новое время
Полупроводниковый диод – это электрический прибор с одним p-n-переходом, обладающий нелинейной вольт-амперной характеристикой. В аппаратуре используется для выпрямления тока, входит в состав мостов различного толка. Полупроводниковый диод обозначается на схеме темным (реже прозрачным) треугольником с вершиной и перпендикулярной чертой при катоде (n-область).
Основные термины и определения
К полупроводниковым диодам принято относить ряд классов, по праву выделяемые в отдельные семейства. Это варикапы, стабилитроны, светодиоды и прочее. Общим становится наличие единственного p-n-перехода. Ламповые выпрямители также называют диодами. В указанном контексте и применяется эпитет полупроводниковые, чтобы отметить наличие p-n-перехода.
Электрический диод
Диоды ценятся за ярко выраженные выпрямляющие свойства. Ток проходит через p-n-переход в одном направлении, что решает большой спектр технических задач. Массово применяются выпрямительные свойства полупроводников и в интегральных схемах, включая кристаллы. Хотя в процессорах по большей части на подложке формируются транзисторы, рассматриваемые как два включённых навстречу полупроводниковых диода. Избыточность оправдывается унификацией технологического цикла.
Выпрямительные свойства полупроводниковых диодов открыты на примере сульфида меди. Об этом нетрудно прочитать в исторической справке, приведённой ниже.
Вдобавок полупроводниковые диоды создаются на основе любого природного минерала, неметаллов IV, V и VI групп, различных оксидов, сплавов, части органических красителей (для светодиодов используется указанный класс веществ).
История развития полупроводниковой техники
Первые «кристаллические» диоды
Вопреки общепринятому мнению выпрямляющие свойства перехода металл-полупроводник (диод Шоттки) известны давно. В широком смысле полупроводниковая техника начала развиваться семимильными шагами после Второй мировой войны. Причины случившегося:
- В военное время большинство стран вело исследования в области новых технологий. К примеру, появился на свет и был немедленно засекречен транзистор. Равно как и первый операционный усилитель предполагалось использовать для привода зенитных орудий системы противовоздушной обороны. Это изобретение могло бы увидеть свет раньше, первые работы в упомянутой области проводились на заре 30-х годов XX века.
- Приблизительно за 10 лет до начала Второй мировой войны большинство стран оказалось в курсе грядущих событий. Не удивительно, что держали в секрете избранные сведения.
- Если брать в рассмотрение фашистскую Германию, её правительство по соображениям давно взлелеянной неприязни отказывалось общаться с прочими европейскими державами. Поводом стали итоги Первой мировой войны.
Не удивительно, что держали в секрете избранные сведения.Применение диода
Итак, полупроводниковая техника стала развиваться в условиях недавно созданной ООН, гарантировавшей мир на земле, и принятого ею устава. Выпрямительные свойства полупроводников открыты немецким учёным Карлом Фердинандом Брауном, получившим на пару с Маркони Нобелевскую премию за развитие беспроводного телеграфа (радиосвязи) в 1909 году. К великому сожалению, нет возможности найти перевод работы “Ueber die Stromleitung durch Schwefelmetalle”, опубликованной в журнале Annalen der Physik und Chemie 1874 года за номером 153.
Двумя годами ранее, в марте 1872 года Карл получает степень доктора философии за работу в области колебаний струны. Потом остаётся в Берлинском Университете. Научный руководитель работы, Георг Квинке, получает назначение в Вюрцбург, и оба следуют туда, где внимание сосредотачивают на проводимости материалов.
Опубликованы отчёты о прохождении тока сквозь расплавы солей и выпрямляющих свойствах слоёв газа с разной проводимостью. Первоначально заинтересовавшись солями свинца, Карл Браун дошёл, наконец, до сульфида меди.
23 ноября 1874 года в свет выходит работа, где обсуждаются искусственно созданные и натуральные образцы материала с точки зрения электропроводности. Избранные демонстрировали разницу в сопротивлении, зависящую от направления, составлявшую 30%. Обнаружено, что в одном из направлений проводимость образца зависит от силы текущего тока, измеренной гальванометром. Так обнаружились и нелинейные свойства материала, ныне демонстрируемые полупроводниковыми диодами. Одновременно эффект зависел от способа приложения металлических электродов, что указывало на анизотропность обнаруженных качеств.
В то время происходящее считалось необъяснимым, наблюдаемый результат противоречил известным научным фактам. Сегодня известно, что переход металл-полупроводник обладает выпрямляющими свойствами наравне с p-n-переходом.
Разница в том, что на первом падение напряжения меньше. Соответственно, полупроводниковые диоды Шоттки применяют в качестве выпрямителей на выходных каскадах блоков питания. В упомянутое время Вернер Сименс обнаружил одностороннюю проводимость кристаллов селена. А Браун добавил ещё ряд материалов, среди прочего – псиломелан (руда марганца), создав первый усиковый (точечный) диод.
Первый детектор для радио
Идеям Брауна нашёл практическое применение Джагдиш Чандра Бос, собравший первый детектор для радио под частоты миллиметрового диапазона из галенита (сульфид свинца) и получивший на него патент США за номером 755840, поданный на рассмотрение 30 сентября 1901 года и одобренный в марте 1904. Бенгальский учёный доложил об изобретении в 1899 году Королевскому научному обществу Англии. Уже в декабре 1901 года прибор применили для расшифровки трансатлантической телеграфной передачи Маркони.
Вскоре появляются новые детекторы:
- Патент № 836531, поданный 20 августа 1906 года Гринлифом Пикардом, примечателен тем, что впервые здесь упоминается о кристалле кремния (с англ. – силикон).
- Генри Данвуди 23 марта 1906 года для целей выпрямления тока использует карбид кремния (карборунда). Материал вначале синтезирован и лишь впоследствии обнаружен на осколках упавшего метеорита.
– силикон).Некоторое время кристаллический детектор использовался и даже дал направление в электронике светодиодам, но с изобретением электронных ламп полупроводники ушли на задний план. И так происходило до послевоенных лет. С началом 50-х и вхождением в обиход транзисторов, а главное – германия, полупроводниковая техника развивается семимильными шагами и поныне.
Объяснение найдено
Лишь в 1928 году Арнольд Зоммерфельд и молодой Феликс Блох (Блоховские электроны) объяснили открытие Брауна с позиций квантовой механики. В первом приближении о новом направлении науки нетрудно узнать из заметки 1931 года On the quantum mechanics of electrons in crystal lattices за авторством Грониха и Пенни из Гронингенского Университета. Русскоязычным читателям удобнее ознакомиться с одномерной моделью движения электронов в периодическом поле, которая впервые наглядно иллюстрирует природу возникновения энергетических зон в кристалле.
Показано, что функция распределения энергий не непрерывна. Присутствуют разрешённые области, разделённые запрещёнными. Сегодня о теории знает каждый ученик из школьного курса физики, но роль первопроходца целиком отдаётся Шокли, что не совсем верно. В действительности полную теорию, хорошо согласующуюся с практикой, подвёл под полупроводники Ханс Альбрехт Бете в 1942 году (несколькими годами позднее знаменитого коллеги).
Полупроводниковый прибор
Бурное развитие полупроводниковой техники
В послевоенные годы выгоды выпуска полупроводниковой техники ещё не были очевидны. На начало 50-х производством занимались две американские компании:
- Texas Instruments (с 1951 года – выделенное предприятие, отпочковавшееся от Объединённой геофизической службы) с 1950 году выпускает полупроводниковые транзисторы, и сегодня занимает ведущую роль в производстве электронных компонентов. Небезызвестный Джэк Килби, изобретатель интегральных микросхем, работал в упомянутой компании. На момент середины 50-х Texas Instruments занимала первое место по объёму оборота средств в сфере производства полупроводниковой техники.
- Ныне несуществующая компания Transitron, созданная в 1952 году Лео и Дэвидом Бакаларами, к 1955 на пару с Texas Instruments выпускала более трети всех полупроводниковых приборов, за считаные годы поднялась до вершины. Материнская для Texas Instruments компания существовала с 1930 года, работала в военное время на правительство и обладала широкой известностью. На 1961 год оборот средств Transitron составил 40 млн. долларов. И это до первого нефтяного кризиса! Дэвид числился президентом до 1984 года, через пару лет компания прекратила существование.
На момент середины 50-х Texas Instruments занимала первое место по объёму оборота средств в сфере производства полупроводниковой техники.Упадок Transitron начался в 60-е, когда они ошибочно отказались от новых направлений. Речь идёт об интегральных микросхемах. Перспективы обрёл кремний, хотя прежде в силу известности использовался германий. Более подробно о причинах ситуации можно прочитать в топике про биполярные транзисторы.
Добавим, в полупроводниковой технике требуется столь высокая степень чистоты кремния, что на момент середины XX века производство выходило чрезвычайно дорогим. В то же время германиевые приборы показывают меньшие предельные температуры (85 градусов Цельсия) и при перегреве легко выходят из строя. Легко понять, почему Transitron, отказавшаяся вложить средства в инновации, уже с середины 60-х годов начала терпеть серьёзные убытки.
Последние силы компании оказались отняты разработкой собственного микропроцессора, не имевшего коммерческого успеха. Кстати, германий, по некоторым оценкам, вновь станет весьма перспективным элементом и полупроводником. К примеру, на его основе создаются и выпрямители. Причём не только для радиочастот, но и промышленных сетей 50 Гц 220 В, что делает их перспективными в качестве замены громоздким реле.
Полупроводниковые диоды Шокли
В 1956 году Вильям Шокли основывает в Пало Альто (штат Калифорния) собственную компанию по адресу Сауф Антонио Роуд, 391.
Это первое предприятие, занимающееся полупроводниками, на месте, где теперь расположена известная Силиконовая долина. Основной продукцией стал 4-х-слойный диод, называемый в среде профессионалов транзисторным диодом или диодом Шокли.
По задумке автора приборы должны были прийти на замену обычным реле в отрасли связи. Но из-за сложности реализации идея пришлась не по зубам технологии того времени. Читатели уже догадались, что речь идёт о тиристорах с регенеративной характеристикой. Таким образом, диодом можно назвать и указанное полупроводниковое изделие. А точнее – диодом Шокли.
Состоит он из 4-х чередующихся по типу проводимости слоёв полупроводника. Крайний n-типа называется катодом, а противоположный анодом, как у обычного диода. Работа диода Шокли основана на лавинном пробое, после понижения напряжения переходы вновь запираются, и система возвращается в исходное состояние.
Новое время
Если в начале 70-х по производству полупроводниковых материалов однозначно лидировали США, на заре 80-х Япония стала наращивать темпы.
Юго-Восточная Азия и Европа стали последними, кто присоединился к этой гонке. Сегодня четыре упомянутых региона примерно поровну поделили объёмы производства, и, конечно, одеяло тянет на себя Китай: за первое десятилетие XXI века удвоил объёмы выпуска. По некоторым прогнозам Пекин к 2020 году возьмёт половину от мирового производства.
Использование и применение диодов
В этом руководстве по диодам мы увидим некоторые из распространенных применений диодов. Как простейший полупроводниковый компонент, диод находит широкое применение в современных электронных системах. Различные электронные и электрические схемы используют этот компонент как необходимое устройство для получения требуемого результата.
Описание
Введение
Мы знаем, что диод пропускает ток только в одном направлении и, следовательно, действует как односторонний переключатель. Диод изготовлен из материалов типа P и N и имеет две клеммы, а именно анод и катод. Этим устройством можно управлять, контролируя напряжение, подаваемое на эти клеммы.
Когда напряжение, подаваемое на анод, положительно по отношению к катоду, говорят, что диод находится в прямом смещении. Если напряжение, подаваемое на диод, превышает пороговый уровень (обычно оно составляет ≈0,6 В для кремниевых диодов), то диод действует как короткое замыкание и пропускает ток.
Если полярность напряжения меняется, т. е. катод становится положительным по отношению к аноду, то говорят, что он находится в обратном смещении и действует как разомкнутая цепь. В результате ток через него не течет.
Области применения диодов включают системы связи в качестве ограничителей, ограничителей, стробов; компьютерные системы в виде логических вентилей, фиксаторов; системы электропитания в виде выпрямителей и инверторов; телевизионные системы в качестве фазовращателей, ограничителей, фиксаторов; радиолокационные схемы, такие как схемы управления усилением, параметрические усилители и т. д. Следующее описание кратко описывает различные области применения диодов.
Некоторые общие области применения диодов
Прежде чем рассматривать различные области применения диодов, давайте быстро взглянем на небольшой список распространенных областей применения диодов.
- Выпрямители
- Цепи клипера
- Зажимные цепи
- Цепи защиты от обратного тока
- В логических элементах
- Умножители напряжения
и многие другие. Теперь давайте разберемся в каждом из этих применений диодов более подробно.
Диод в качестве выпрямителя
Наиболее распространенное и важное применение диода — преобразование переменного тока в постоянный. Используя диоды, мы можем построить различные типы цепей выпрямителя. Основными типами схем этих выпрямителей являются однополупериодные, двухполупериодные с центральным отводом и мостовые выпрямители. Один или комбинация из четырех диодов используется в большинстве приложений для преобразования энергии. На рисунке ниже показана работа диода в выпрямителе.
- Во время положительного полупериода входного питания анод становится положительным по отношению к катоду. Таким образом, диод смещается в прямом направлении. Это приводит к тому, что ток течет к нагрузке. Поскольку нагрузка резистивная, напряжение на нагрузочном резисторе будет таким же, как и напряжение питания, т. е. на нагрузке появится входное синусоидальное напряжение (только положительный цикл). И ток нагрузки пропорционален приложенному напряжению.
- Во время отрицательного полупериода входной синусоидальной волны анод становится отрицательным по отношению к катоду. Таким образом, диод смещается в обратном направлении. Следовательно, ток в нагрузку не поступает. Цепь становится разомкнутой, и напряжение на нагрузке не появляется.
- И напряжение, и ток на стороне нагрузки имеют одну полярность, что означает, что выходное напряжение имеет пульсирующий постоянный ток. Часто эта схема выпрямления имеет конденсатор, который подключается к нагрузке для получения постоянных и непрерывных токов постоянного тока без каких-либо пульсаций.
Диоды в цепях ограничения
Цепи ограничения используются в FM-передатчиках, где шумовые пики ограничиваются определенным значением, чтобы удалить из них чрезмерные пики. Схема ограничителя используется для снижения напряжения выше заданного значения без нарушения оставшейся части формы входного сигнала.
В зависимости от конфигурации диодов в схеме эти машинки для стрижки делятся на два типа:
- Серия машинок для стрижки
- Шунт клипер
Кроме того, они снова классифицируются по разным типам.
На приведенном выше рисунке показаны положительные серии и шунтирующие клиперы. А с помощью этих схем ограничителя будут удалены положительные полупериоды формы сигнала входного напряжения. В ограничителе положительной серии во время положительного цикла входа диод смещен в обратном направлении, поэтому напряжение на выходе равно нулю.
Следовательно, положительный полупериод отсекается на выходе. Во время отрицательного полупериода входа диод смещен в прямом направлении, и отрицательный полупериод появляется на выходе.
В ограничителе положительного шунта диод смещен в прямом направлении во время положительного полупериода, поэтому выходное напряжение равно нулю, поскольку диод действует как замкнутый переключатель. А во время отрицательного полупериода диод смещен в обратном направлении и действует как разомкнутый переключатель, поэтому на выходе появляется полное входное напряжение. С двумя вышеупомянутыми диодными ограничителями положительный полупериод входа отсекается на выходе.
Диоды в цепях ограничения
Схема ограничения используется для смещения или изменения положительного или отрицательного пика входного сигнала до желаемого уровня. Эта схема также называется переключателем уровня или восстановителем постоянного тока. Эти фиксирующие цепи могут быть положительными или отрицательными в зависимости от конфигурации диода.
В положительной схеме фиксации отрицательные пики поднимаются вверх, так что отрицательные пики падают на нулевой уровень. В случае отрицательной схемы ограничения положительные пики фиксируются таким образом, что он толкает вниз, так что положительные пики падают на нулевой уровень.
Посмотрите на приведенную ниже диаграмму, чтобы понять применение диодов в цепях фиксации. Во время положительного полупериода входа диод смещен в обратном направлении, поэтому выходное напряжение равно сумме входного напряжения и напряжения на конденсаторе (учитывая, что конденсатор изначально заряжен). Во время отрицательного полупериода входного сигнала диод смещен в прямом направлении и ведет себя как замкнутый переключатель, поэтому конденсатор заряжается до пикового значения входного сигнала.
Диоды в логических вентилях
Диоды также могут выполнять цифровые логические операции. Низко- и высокоимпедансные состояния логического переключателя аналогичны состояниям прямого и обратного смещения диода соответственно. Таким образом, диод может выполнять логические операции, такие как И, ИЛИ и т. д. Хотя диодная логика является более ранним методом с некоторыми ограничениями, они используются в некоторых приложениях. Большинство современных логических вентилей основаны на полевых МОП-транзисторах.
На приведенном ниже рисунке показана логика вентиля ИЛИ, реализованная с использованием пары диодов и резистора.
В приведенной выше схеме входное напряжение подается на V и, управляя переключателями, мы получаем на выходе логику ИЛИ. Здесь логическая 1 означает высокое напряжение, а логический 0 означает нулевое напряжение. Когда оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии, оба диода находятся в состоянии обратного смещения, и, следовательно, напряжение на выходе Y равно нулю. Когда любой из переключателей замкнут, диод смещается в прямом направлении, и в результате на выходе появляется высокий уровень.
Диоды в схемах умножителя напряжения
Умножитель напряжения состоит из двух или более диодных выпрямительных цепей, которые соединены каскадом для создания постоянного выходного напряжения, равного кратному приложенному входному напряжению. Эти схемы умножения бывают разных типов, такие как удвоитель, утроитель, учетверитель напряжения и т.
д. Используя диоды в сочетании с конденсаторами, мы получаем на выходе нечетное или даже кратное входному пиковому напряжению.
На приведенном выше рисунке показана схема однополупериодного удвоителя напряжения, у которой выходное постоянное напряжение в два раза превышает пиковое входное переменное напряжение. Во время положительного полупериода входного переменного тока диод D1 смещен в прямом направлении, а диод D2 смещен в обратном направлении. Итак, конденсатор С1 заряжается до пикового напряжения Vm входа через диод D1. Во время отрицательного полупериода входного переменного тока D1 смещен в обратном направлении, а D2 смещен в прямом направлении. Итак, конденсатор С2 начинает заряжаться через D2 и С1. Таким образом, общее напряжение на C2 равно 2 Вм.
Во время следующего положительного полупериода диод D2 смещен в обратном направлении, поэтому конденсатор C2 будет разряжаться через нагрузку. Аналогичным образом, каскадируя схемы выпрямителя, мы получим на выходе несколько значений входного напряжения.
Защита от обратной полярности диодов
Защита от обратной полярности или тока необходима для предотвращения повреждений, возникающих из-за неправильного подключения батареи или неправильной полярности источника постоянного тока. Это случайное подключение питания вызывает протекание большого тока через компоненты схемы, что может привести к их выходу из строя или, в худшем случае, к их взрыву.
Поэтому защитный или блокировочный диод подключается последовательно с положительной стороной входа, чтобы избежать проблем с обратным подключением.
На приведенном выше рисунке показана схема защиты от обратного тока, в которой диод включен последовательно с нагрузкой на положительной стороне питания батареи. При правильном подключении полярности диод смещается в прямом направлении и через него протекает ток нагрузки. Но в случае неправильного подключения диод смещается в обратном направлении и не пропускает ток в нагрузку. Следовательно, нагрузка защищена от обратной полярности.
Диоды для подавления всплесков напряжения
В случае индуктора или индуктивных нагрузок резкое отключение источника питания создает более высокое напряжение из-за сохраненной в нем энергии магнитного поля. Эти неожиданные скачки напряжения могут привести к значительному повреждению остальных компонентов схемы.
Таким образом, диод подключается к катушке индуктивности или индуктивным нагрузкам для ограничения больших скачков напряжения. Эти диоды также называются по-разному в разных схемах, таких как демпферный диод, обратноходовой диод, подавляющий диод, диод свободного хода и так далее.
На приведенном выше рисунке обратный диод подключен к индуктивной нагрузке для подавления скачков напряжения в катушке индуктивности. Когда переключатель внезапно размыкается, в катушке индуктивности создается всплеск напряжения. Таким образом, диод свободного хода создает безопасный путь для протекания тока, чтобы разрядить напряжение, создаваемое всплеском.
Диоды в солнечных панелях
Диоды, используемые для защиты солнечных панелей, называются обходными диодами. Если солнечная панель неисправна, повреждена или затенена опавшими листьями, снегом и другими препятствиями, общая выходная мощность снижается и возникает повреждение точки перегрева, поскольку ток остальных элементов должен проходить через этот неисправный или затененный элемент и вызывает перегрев. Основная функция байпасного диода — защитить солнечные элементы от этой проблемы нагрева горячей точки.
На приведенном выше рисунке показано подключение обходных диодов в солнечных батареях. Эти диоды подключены параллельно солнечным элементам, тем самым ограничивая напряжение на неисправном солнечном элементе и пропуская ток от исправных солнечных элементов во внешнюю цепь. Таким образом, уменьшается проблема перегрева за счет ограничения тока, протекающего через неисправный солнечный элемент.
Заключение
У нас есть несколько важных применений диодов.
К ним относятся выпрямители, ограничители, ограничители, умножители напряжения, логические вентили, солнечные панели, защита от обратной полярности и подавление скачков напряжения.
Применение диодов с соединением P-N
Применение диодов с соединением P-N
Физика |
Электронные устройства
и схемы | Электромагнетизм
| СИДЕЛ
Связь |
Основы компьютера | Карта сайта
| онлайн
тест | Блог
|
Полупроводник
П-Н Кремний |
Электроника A Диод с p-n переходом представляет собой двухвыводное устройство, которое В Срок
преобразование
|
Добавить комментарий