Наједноставната полупроводничка компонента - диодата - извршува различни корисни функции поврзани со нејзината основна цел за управување со насоката на протокот на електрична струја. Диодите дозволуваат струја да тече низ нив само во една насока.
Совршено ефикасни диоди се чини дека се отворени кола со негативен напон и инаку изгледаат како кратки кола. Но, бидејќи диодите признаваат некоја неефикасност, нивната врска меѓу струјата и напонот е нелинеарна.
Како таква, ќе сакате да се консултирате со табела со податоци на диодата за да видите график на кривата на секој напон на напонот на дадената диода во однос на неговата напредна струја, така што ќе ја одберете вистинската диода за вашиот конкретен проект.
Апликации на диоди
И покрај тоа што се едноставни дволични полупроводнички уреди, диодите се од витално значење во модерната електроника. Некои од типичните апликации на диодите вклучуваат:
- Исправување на напон, како што е вртење на AC во DC напон
- Изолирање на сигнали од снабдување
- Контролирање на големината на сигналот
- Мешање на сигнали
Конверзија на моќност
Една значајна примена на диодите е конвертирање на наизменична струја на еднонасочна струја. Еднократна диода или четири диоди може да се користи за трансформација на моќност од 110V во еднонасочна струја со формирање на половина (единечна диода) или полн бран (четири диоди) исправувач . Диодата го прави ова со дозволување само половина од брановите форма на наизменична струја да патуваат низ него. Кога овој импулс на напонот се користи за полнење на кондензатор, излезниот напон се чини дека е постојан DC напон со мала пумпа на напон. Употребата на полновременски исправувач го прави овој процес уште поефикасен со рутирање на AC импулсите, така што и позитивните и негативните половини на влезниот синусен бран се гледаат само како позитивни импулси, ефективно удвојување на фреквенцијата на влезни импулси кон кондензаторот, што помага да се наплати и да испорача постабилен напон.
Диодите и кондензаторите, исто така, може да се користат за создавање на голем број видови на напонски мултипликатори за да се земе мал AC напон и да се размножуваат за да се создадат многу висок напонски излези. И AC и DC излезите се можни со користење на правилна конфигурација на кондензатори и диоди.
Демодулација на сигнали
Најчестата употреба на диодите е да се отстрани негативната компонента на AC сигналот. Поради тоа што негативниот дел од бранова должина на наизменична струја обично е идентичен со позитивната половина, многу малку информации се ефикасно изгубени во овој процес на отстранување, што доведува до поефикасно процесирање на сигналот.
Демодулацијата на сигналот најчесто се користи во радија како дел од системот за филтрирање за да се помогне да се извлече радио сигналот од бранот на превозникот.
Пренапонска заштита
Диодите функционираат добро како уреди за заштита на осетливи електронски компоненти. Кога се користат како уреди за заштита од напон, диодите не се спроведуваат во нормални работни услови, но веднаш го краткуваат секој висок напон на земјата, каде што не може да наштети на интегрирано коло. Специјализирани диоди наречени минливи напонски супресори се специјално дизајнирани за пренапонска заштита и можат да се справат со многу големи моќни шила за кратки временски периоди, типични карактеристики на напон или електричен шок, што нормално ќе ги оштети компонентите и ќе го скрати животот на електронски производ.
Слично на тоа, диодата може да го регулира напонот со тоа што служи како клипер или ограничувач - специјализирана намена која го ограничува напонот што може да помине низ него во одредена точка.
Тековно управување
Основната примена на диодите е да се управува со струја и да се осигура дека тече само во правилна насока. Едно подрачје каде што сегашната управувачка способност на диодите се користи за добар ефект е префрлување од моќност што доаѓа од напојување до моќност која работи од батеријата. Кога уредот е вклучен и полнење - на пример, мобилен телефон или непрекинато напојување - уредот треба да црпи енергија само од надворешното напојување, а не од батеријата, и додека уредот е вклучен во батеријата треба да биде цртеж на енергија и полнење. Штом се отстрани изворот на енергија, батеријата треба да го напојува уредот така што корисникот нема да забележи прекин.
Добар пример за тековно управување е преку обратна тековна заштита. Размислете, на пример, за вашиот автомобил. Кога вашата батерија умира и пријателски минувач нуди да им помогне со каблите на скокачите, ако го мешате редоследот на црвените и црни кабли, нема да го исушите електричниот систем на вашиот автомобил, бидејќи диодите во близина на батеријата ја блокираат струјата на погрешен правец.
Логика Гејтс
Компјутерите работат во бинарно - бесконечно море од нули и оние. Бинарни дрво за одлучување во компјутерите се базираат на логички порти овозможени од диоди кои контролираат дали е вклучен прекинувачот ("1") или исклучено ("0"). Иако во модерните процесори се појавуваат стотици милиони диоди, тие се функционално исти како и диодите што ги купувате во продавницата за електроника - само многу помали.
Диоди и светлина
LED светилка е само светилка чие осветлување е извори од диоди што емитуваат светлина. Во присуство на позитивен напон, LED светат.
Спротивно на тоа, фотодиодата прифаќа светлина преку колектор (како мини соларен панел) и ја претвора таа светлина во мала количина струја.