Jak určit typ diody?

Označení usměrňovací diody na schématu podle GOST 2.730-73 ESKD.

Konvenční grafické symboly v diagramech. Polovodičová zařízení.“ V příloze tohoto GOST jsou uvedeny rozměry v modulární mřížce. Vypadá to takto:

Existují různé možnosti pro označení diod.

Podle OST 11366.919-81 následující alfanumerické označení:

1) První písmeno nebo číslo označuje materiál:
· 1 (G) – germanium Ge
· 2 (K) – křemík Si
· 3 (A) – galium Ga
· 4 (já) – indium In

2) Druhé písmeno je podtřídou polovodičové součástky. V našem případě je to písmeno D.

3) Třetím číslem je funkčnost prvku v závislosti na třídě (diody, varikapy, zenerovy diody atd.).

Například pro usměrňovací diody (D):

101. 199 – nízkovýkonové diody s konstantní nebo průměrnou hodnotou propustného proudu menší než 0,3A.

201. 299 – diody středního výkonu s konstantním nebo průměrným propustným proudem od 0,3 do 10A.

Existují také vysoce výkonné diody s proudem vyšším než 10A. Odvod tepla pro diody s nízkým výkonem se provádí přes pouzdro, pro diody se středním a vysokým výkonem přes chladiče.

Do roku 1982 existovala jiná klasifikace:

od 1 do 100 – pro bodové germaniové diody;
od 101 do 200 – pro bodové křemíkové diody;
od 201 do 300 – pro planární křemíkové diody;
od 301 do 400 – pro planární germaniové diody;
od 401 do 500 – pro směšování mikrovlnných detektorů;
od 501 do 600 – pro násobící diody;
od 601 do 700 – pro video detektory;
od 701 do 749 – pro parametrické germaniové diody;
od 750 do 800 – pro parametrické křemíkové diody;
od 801 do 900 – pro zenerovy diody;
od 901 do 950 – pro varikapy;
od 951 do 1000 – pro tunelové diody;
od 1001 do 1100 – pro rektifikační kolony;

JEDEC systém (USA)

první číslice je počet pn přechodů (1 – dioda; 2 – tranzistor; 3 – tyristor);
potom N (číslo typu) a sériové číslo;
poté může být několik čísel o hodnocení a jednotlivých charakteristikách diody.

Podle tohoto systému se zařízení dělí na průmyslová a domácí. Zařízení pro domácnost jsou kódována dvěma písmeny a třemi čísly od 100 do 999. Průmyslová zařízení budou mít tři písmena a dvě čísla od 10 do 99. Pro diody:
1) První písmeno:
· A — germanium Ge
· B – křemík Si
· C – gallium Ga
· R – ostatní polovodiče
2) Druhé písmeno je písmeno A, označující nízkopříkonové spínací a univerzální diody.
3) Třetí písmeno odpovídá za příslušnost prvku do oblasti speciálního použití (průmysl, armáda). „Z“, „Y“, „X“ nebo „W“.
4) Čtvrté je 2, 3 nebo 4místné sériové číslo zařízení.
5) Doplňkový kód – u usměrňovacích diod udává maximální amplitudu zpětného napětí.

Přečtěte si více

Kolik druhů javorů existuje?

Systém JIS (Japonsko)

První číslice je počet přechodů (0 – fototranzistor, fotodioda; 1 – dioda; 2 – tranzistor; 3 – tyristor);
Dále písmeno S (semiconductors) – polovodič;
Potom písmeno odpovědné za typ zařízení:
A – RF tranzistory pnp;
B – LF tranzistory pnp;
С – VF tranzistory npn;
D – nízkofrekvenční tranzistory npn;
E – diody;
F – tyristory;
G – Gunnovy diody;
H – unijunkční tranzistory;
J – tranzistory s efektem pole s p-kanálem;
K – tranzistory s efektem pole s n-kanálem;
M – symetrické tyristory;
Q – světelné diody;
R – usměrňovací diody;
S – diody s malým signálem;
T – lavinové diody;
V – varikapy, kolíkové diody, diody pro uchovávání náboje;
Z – Zenerovy diody, stabilizátory, omezovače.

Reg. číslo zařízení;
Úprava zařízení;
Dále může být index popisující speciální vlastnosti.

Princip činnosti usměrňovací diody

Polovodiče jsou svými elektrickými vlastnostmi někde mezi vodiči a dielektriky.

Jak se chová dioda při připojení vpřed a vzad.

Прямое направление – směr stejnosměrného proudu, ve kterém má dioda nejmenší odpor.

Opačný směr – směr stejnosměrného proudu, ve kterém má dioda největší odpor.

Uvažujme chování proudu v obvodu při přímém a zpětném připojení na střídavé a stejnosměrné napětí. Zpočátku budeme mít sinusovou vlnu, která se získá ze zdroje střídavého proudu.

S takovými způsoby připojení je polovina sinusovky, pozitivní nebo negativní, odříznuta. Výstupem je pulzující střídavý proud stejného znaménka (považujte jej za konstantní, jediný háček je v tom, že jej nikdo nepoužívá).

anoda (pro přímé spojení připojíme na plus), základna trojúhelníku;
katoda (připojit k mínus pro přímé připojení) hůl.

Uvažujme chování diody ve stejnosměrném obvodu. Na levém obrázku teče proud, prochází napětí – kontrolka svítí (černá) – jedná se o přímé spojení. Na pravém obrázku dioda neprochází dostatečný proud a napětí k rozsvícení žárovky – zpětné spínání.

I-V charakteristiky usměrňovacích diod (Ge, Si)

Proudově-napěťové charakteristiky (voltampérové charakteristiky) diod jsou grafy propustných a zpětných proudů (Y) a napětí (X) při různých teplotách.

Když je aplikováno zpětné napětí, které překračuje prahovou hodnotu, velikost zpětného proudu se zvyšuje a dochází k rozpadu vrstvy pn. Stojí za to věnovat pozornost pořadí čísel podél os. Velikost zpětného proudu je řádově menší než dopředný proud. Hodnoty dopředného napětí jsou o řád nižší než zpětné napětí. Po dosažení prahové hodnoty propustného napětí se propustný proud začne lavinovitě zvyšovat.

Rozdíl mezi diodami je v tom, že zpětný proud křemíkových diod je menší než u germaniových diod. V důsledku vyššího proudu je proto u Ge diod průraz tepelného charakteru, zatímco u Si diod převažuje elektrický průraz. Výkon rozptýlený při stejných proudech je u germaniových diod menší.

Když hledáme informace o elektronice, často se setkáváme s pojmy jako odpory, kondenzátory atd. Ale komponenty, které daly vzniknout konceptu mikroelektroniky, jsou polovodiče, konkrétně diody.

Diody jsou zabudovány do mnoha elektronických zařízení, která vás obklopují doma i v kanceláři. V tomto článku vám chceme říci, co je dioda, co jsou diody a principy jejich fungování.

Přečtěte si více

Musím silikonovou formu před pečením vytřít?

Co je to dioda a jak funguje

Dioda je polovodičové zařízení, které funguje jako spínač a umožňuje proudu diody protékat pouze jedním směrem. Dá se to přirovnat k ventilu, který umožňuje proudění vody z anody na katodu a nedovoluje jí proudit zpět.

Tělo diody se skládá z polovodičového materiálu, křemíku nebo germania. Tento materiál získává vodivé vlastnosti prostřednictvím procesu zvaného doping, který zahrnuje přidávání nečistot do polovodičového materiálu.

V diodě jsou dvě oblasti dopované různými nečistotami: anoda typu P a katoda typu N. Každá z nich samostatně není zajímavá, ale pokud je spojíme, vytvoříme pn přechod. Tento kontakt je dioda a vlastnosti tohoto přechodu určují směr toku proudu. Proud teče pouze z anody (typ P) ke katodě (typ N).

Pokud je dioda připojena k baterii, anoda k plus a katoda k mínus, pak v tomto případě mohou elektrony volně proudit diodou – existuje stejnosměrný proud nebo přímé předpětí. Pokud je baterie připojena obráceně, dioda zablokuje pohyb elektronů a proud nemůže téct. Tento stav se nazývá zpětný proud nebo zpětné zkreslení.

Klíčové vlastnosti

Na internetu je prezentováno více než tucet charakteristik diod, které jsou samozřejmě důležité pro řešení aplikovaných problémů, například při navrhování elektronických desek. Pro pochopení můžeme vyzdvihnout to hlavní – proudově-napěťovou charakteristiku diody (voltampérová charakteristika).

Teoreticky se jedná o lineární vztah mezi proudem v diodě a různými hodnotami napětí. Tato závislost je znázorněna grafem, kde je napětí vyneseno podél osy X a stejnosměrný proud je vyneseno podél osy Y.

Část grafu charakteristiky proud-napětí v případě stejnosměrného proudu ukazuje, že s lineárním nárůstem napětí roste i hodnota proudu. Dioda pracuje v režimu konstantního odporu.

Typy diod

Diody se dělí na dva typy – nepolovodičové a polovodičové.

Prvním vývojem diody byla elektronka nebo vakuová dioda. Byl vyroben ze dvou vodičů, z nichž jeden byl vyhříván vláknem, jako v žárovce. V otevřeném stavu se elektrony pohybují od anody ke katodě. Pokud se proud pohybuje opačným směrem, proud přestane protékat – dioda je ve vypnutém stavu.

Druhý typ je plněný plynem. Nádoba je naplněna inertním plynem nebo výpary jiných kovů. Proud prochází oxidovými anodami. V současné době se používají modely obloukového výboje.

Polovodič

Usměrňovací diody.

Převádí střídavý proud na stejnosměrný proud. Usměrňovací diody jsou nejběžnější a používají se k přeměně střídavého proudu (AC) na stejnosměrný proud (DC). Proces známý jako rovnání.

Hlavním pracovním prvkem je polovodič. Trh nabízí především diody na bázi křemíkových a germaniových krystalů. První z nich se používají častěji; jejich krystaly mají maximální zpětné napětí 1500 voltů, zatímco krystaly z germania mají maximální zpětné napětí 400 voltů. Krystaly křemíku také pracují při vyšších provozních teplotách.

Další důležitou vlastností usměrňovačů je výkon. V závislosti na výkonu se diody dělí na:

Nízkoenergetické diody. Jsou lehké a malé velikosti. Plastové pouzdro. Usměrňovací proud nepřesahuje 0.3 A.
Diody středního výkonu. Navrženo pro usměrnění střídavého proudu od 0.3 do 10 A. Kovové tělo.
Vysoce výkonné diody nebo výkonové usměrňovače. Navrženo pro proudy větší než 10 A. Tělo je vyrobeno z kovokeramiky nebo kov-skla.
Usměrňovací diody se používají v napájecích zdrojích, násobičích napětí a střídavých usměrňovačích.

Přečtěte si více

Krvavě červený hloh: popis, výsadba a péče

Pulzní diody

Tento typ pracuje ve vysokofrekvenčních pulzních obvodech. Ve svém jádru se pulzní diody neliší od „usměrňovače“, když se objeví propustné napětí a dobře vedou elektrický proud. Ale když se změní polarita napětí, dioda se zavře. Doba odezvy pulzní diody je až 4 ns, což je méně než u „usměrňovače“. Toho je dosaženo díky speciální konstrukci pouzdra – zmenšené ploše přechodu pn.

Hlavní aplikace pulzní diody:

Přeměna energie: Převádí stejnosměrný proud na střídavý proud nebo pulzní signály. Obzvláště běžné při práci s jinými prvky, jako jsou solární panely.
Blokátor zpětného proudu: Zabraňuje vstupu zpětného proudu do jiných částí systému. To vám umožní zajistit nepřetržitý provoz elektronických zařízení.
Usměrnění elektrického signálu: Tento převod se používá pro přenos dat a další zařízení.

Tunelové diody

Diody tohoto typu se liší od diod jiných typů tím, že vedou proud v obou směrech. Tato vlastnost je zajištěna úzkým pn přechodem a větším množstvím přísad.

Lavinové diody

Tento typ diody je schopen odolat vysokému napětí. Jeho princip fungování je založen na fenoménu lavinového rozpadu. S prudkým nárůstem elektrického pole se objeví lavinový počet elektronů a „děr“. To umožňuje diodě přenášet značný výkon bez přepětí nebo poškození.

Tento typ diod se používá v ochranných obvodech, telekomunikačních systémech a výrobě energie.

Schottkyho diody

Schottkyho dioda je polovodičový prvek používaný v elektronických obvodech, který se vyznačuje nízkým úbytkem napětí, rychlým spínáním a schopností odolávat vysokým teplotám.

Tento typ diody má přechod kov-polovodič typu n. Tato konfigurace jim poskytuje následující výhody:

Nízký pokles napětí. Tento typ diod má nižší úbytek napětí než ostatní diody. Díky tomu jsou energeticky účinnější.
Rychlost přepínání. Schottkyho diody spínají rychleji. To je nezbytné ve vysokofrekvenčních systémech.
Vysoké teploty. Schottkyho diody mají vysokou odolnost diody vůči teplu. To jim umožňuje pracovat v podmínkách teplotních změn.
Diody se používají ve vysokofrekvenčních usměrňovacích obvodech, pro přepěťovou ochranu, ve spínaných zdrojích a další.

LED diody

LED diody vyzařují světlo, když jimi prochází elektrický proud. Jeho konstrukce poskytuje dva vodiče. Při průchodu proudu dochází k PN interakci mezi polovodiči, když elektrony procházejí do recipientu s uvolňováním fotonů.

Chcete-li získat záření určité barvy, musíte:

Fosforový povlak. Používá se fosforové činidlo. Často se používá k výrobě bílé.
Aplikace nečistot. Ke změně vlnové délky světelného záření se používají přísady. Barva se mění s vlnovou délkou.
Technologie RGB. Krystal využívá tři LED diody: červenou, zelenou a modrou. Barva se mění v závislosti na intenzitě každého z nich.
LED diody na bázi vláken. Diody tohoto typu jsou vyrobeny z polyethylentereftalátových vláken, upravených speciálním roztokem. Dále se nit suší při teplotě 140 stupňů.
V současné době jsou LED široce používány. Všechny druhy světelné reklamy v ulicích našich měst, interiérový design, nábytek, městské osvětlení atd.

Přečtěte si více

Mrazí lilky dobře?

Fotodiody

Fotodiody jsou polovodiče, které jsou fotosenzitivní. Hlavní funkcí aplikace je přeměna světla na elektřinu.

Činnost fotodiody je založena na vnitřním fotoelektrickém jevu, kdy při vstupu světla dochází k nerovnováze elektronů a „děr“. Tvoří tok proudu. Pokud je fotodioda ve tmě, pak její charakteristiky jsou podobné jako u běžné diody.

Fotodiody se používají v optoelektronice a víceprvkových fotodetektorech. Také našel uplatnění v laserových dálkoměrech, vláknové optice a dalších oblastech.

zenerovy diody

Zenerova dioda (Zenerova dioda) se používá ke stabilizaci napětí a ochraně proti přepětí. Když je napětí zapnuto, zenerova dioda funguje stejně jako běžná dioda. Má to ale zvláštnost – proud neteče, dokud napětí nedosáhne předem stanovené hodnoty. Jakmile je hodnota dosažena, dojde k průrazu a protéká proud.

Zenerovy diody jsou široce používány v elektrotechnice. S jejich pomocí jsou nízkoenergetické systémy napájeny z výkonnějších systémů a také ke stabilizaci elektrických obvodů.

Tyristory

Tyristory jsou typem diody, které umožňují tok proudu pouze v jednom směru. Vyznačují se dvěma stabilními stavy: otevřený (vysoká vodivost) a uzavřený (nízká vodivost).

Funkcí tyristoru je elektrický spínač, jehož hlavním rysem je, že nemůže samostatně měnit svůj stav.

Tyristory se používají v napájecích zdrojích, v generátorech, pro jednoduchá signalizační zařízení reagující na světlo.

Varicaps

Varicap (“varactor”) – změna kapacity v závislosti na zpětném napětí. Používají se ke změně frekvence generátorů, v systémech automatického řízení frekvence různých rádiových přijímacích zařízení a dalších.

Diodové můstky

Diodový můstek je zařízení, které usměrňuje elektrický proud a převádí střídavý proud na stejnosměrný proud. Most se skládá ze dvou desek, na kterých jsou umístěny diody.

Mostem prochází střídavý proud v jednom směru;

Diodový můstek se používá v následujících oblastech: napájecí zdroje v osobních počítačích, digitální technice, automobilových generátorech napájených nízkým stejnosměrným napětím, ve zvukových systémech, měřicích zařízeních, televizním a rozhlasovém vysílání.