KE05. Dioda – najprostszy półprzewodnik, a różne właściwości

Rodzaje diod

Rodzaje diod

Dioda to najprostszy element półprzewodnikowy. Jego zasada działania jest bardzo prosta. Ma przewodzić prąd w jedną stronę, a w drugą nie. To jest opis diody idealnej, która w rzeczywistości ma pewne ograniczenia. W pewnych sytuacjach wady te zostały użyte jako nowe właściwości. Dzięki temu istnieje kilka odmian diod o różnym zastosowaniu.

  • Dioda prostownicza
  • Dioda Zenera
  • Dioda LED
  • Dioda Schotkiego
  • Dioda pojemnościowa
  • Dioda Schottkyego

Dioda prostownicza

Dioda prostownicza służy do kierowania przepływem prądu. Najczęstszym zastosowaniem jest przekształcenie prądu zmiennego na stały. Prąd przepływa zgodnie ze strzałką i prąd przepływa tylko kiedy napięcie wejściowe jest dodatnie. Obcina natomiast ujemne przebiegi. Jeżeli odwrócilibyśmy kierunek diody, to efekt byłby odwrotny. Obcinane byłyby dodatni przebiegi, a ujemne przepuszczane.

Dioda prostownicza

Podczas projektowania układów należy pamiętać o podstawowych parametrach diody jak:

IF – Średni prąd prostowany. Przekroczenie wartości prądu może spowodować przegrzanie i przepalenie diody.

VF – Napięcie przewodzenia. Jest to spadek napięcia, zwykle około 0,6 V, w kierunku przewodzenia. Za diodą napięcie będzie niższe o tą wartość.

VRRM – Szczytowe powtarzalne napięcie wsteczne. Dioda blokuje przepływ prądu w jednym z kierunków. Przekroczenie napięcia powyżej pewnego progu spowoduje jednak przebicie. Trzeba uważać na ten parametr szczególnie przy pracy z wyższymi napięciami.

Parametry diod

Dioda LED

Posiada przezroczystą obudowę i zastosowane domieszki sprawiają, że podczas przewodzenia prądu dioda świeci. W związku z tym posiada też inne parametry jak:

Kolor świecenia – żółty, czerwony, pomarańczowy, biały, niebieski, zielony.

Typ obudowy – okrągła, prostokątna, power LED

Średnicę obudowy okrągłej – 3mm, 5mm, 10mm

Napięcie przewodzenie VF jest większe. Typowo wynosi około 2 V. Nowoczesne wersje potrzebują prądu rzędu kilku mA, a starsze wersje zasilane były prądem 10 – 20 mA.

Dioda LED

Dioda Zenera

Jest ona tak zaprojektowana, żeby napięcie wsteczne VZ było na z góry założonym poziomie. Dzięki temu można tworzyć napięcia odniesienia i stabilizatory napięcia. Żeby napięcie było ustabilizowane na odpowiednim poziomie, przez diodę musi płynąć odpowiedni prąd IZ, który odczytujemy z karty katalogowej. Może to być na przykład 20 mA.

Dioda Zenera

Dioda pojemnościowa

Wewnątrz każdej diody występuje pojemność wewnętrzna. Zwykle jest ona problemem, ale w tym typie diody została wykorzystana jako pojemność sterowana napięciem. Im wyższe napięcie tym większa pojemność diody. Wartość pojemności CT podaje się jako zakres min. – max. Dzięki jej właściwościom można tworzyć generatory przestrajane napięciem. Jest to powszechnie stosowane w technice radiowo telewizyjnej.

Dioda pojemnościowa

Dioda Schottkiego

Jest ona niejako przeciwnością diody pojemnościowej. Dzięki bardzo małym pojemnościom wewnętrznym może ona reagować znacznie szybciej niż inne diody. Zwykle czas reakcji, czyli przejście ze stanu przewodzenia w stan blokady, wynosi około 1 ns. Jest to istotne kiedy chcemy zabezpieczyć układ przed przepięciami w formie krótkich impulsów.

Dioda Shottkiego

Podsumowanie

Diody są najprostszymi elementami półprzewodnikowymi. Zrozumienie zasady pracy i właściwości jakie posiada, pomoże w zrozumieniu kolejnych elementów półprzewodnikowych. Praktyczne przykłady zastosowania zobaczymy w budowanych przez Nas układach. Ten artykuł to swego rodzaju ściąga. Mamy tu zapisane różne typy diod z podstawowymi parametrami.

Piszcie jakie układy z diodami Was interesują. Spróbujemy je poskładać. Pozdrawiam. Hej!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *