Что такое диод и как он работает. Какие бывают виды диодов. Каковы основные характеристики диодов. Где применяются диоды в электронике. Как правильно подключать диоды в схемах.
Принцип работы и устройство диода
Диод — это полупроводниковый электронный компонент, который пропускает электрический ток только в одном направлении. Его основная функция — выпрямление переменного тока и защита электрических цепей.
Устройство диода достаточно простое. Он состоит из двух электродов — анода и катода, между которыми находится полупроводниковый кристалл. Анод имеет положительный потенциал, а катод — отрицательный.
Как работает диод?
Принцип работы диода основан на свойствах p-n-перехода:
- При подаче прямого напряжения (анод «+», катод «-«) диод открывается и пропускает ток
- При обратном напряжении (анод «-«, катод «+») диод закрыт и ток не проходит
Таким образом, диод работает как электронный клапан, пропуская ток только в одном направлении. Это свойство позволяет использовать диоды для выпрямления переменного тока.
Основные типы и виды диодов
Существует множество разновидностей диодов, предназначенных для различных задач. Рассмотрим основные типы:
Выпрямительные диоды
Предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. Способны выдерживать большие токи и обратные напряжения. Применяются в источниках питания, зарядных устройствах.
Импульсные диоды
Характеризуются малым временем восстановления. Используются в высокочастотных схемах, импульсных источниках питания, цифровых устройствах.
Стабилитроны
Поддерживают постоянное напряжение на участке цепи при изменении тока. Применяются для стабилизации и ограничения напряжения.
Светодиоды
Излучают свет при прохождении через них электрического тока. Широко используются в световых индикаторах и осветительных приборах.
Варикапы
Изменяют свою емкость в зависимости от приложенного обратного напряжения. Применяются в схемах настройки радиоприемников.
Вольт-амперная характеристика диода
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) — это зависимость тока, протекающего через диод, от напряжения на его выводах. ВАХ наглядно показывает свойства диода:
- При прямом напряжении ток резко возрастает после преодоления порогового напряжения (0,3-0,7 В для кремниевых диодов)
- При обратном напряжении через диод протекает очень маленький ток утечки
- При превышении максимального обратного напряжения происходит пробой диода
Знание ВАХ позволяет правильно выбрать диод для конкретной схемы и рассчитать режимы его работы.
Основные параметры и характеристики диодов
При выборе диода для конкретного применения необходимо учитывать его основные параметры:
Максимальный прямой ток
Это максимальный ток, который может длительно протекать через диод в прямом направлении без его повреждения. Для выпрямительных диодов может достигать сотен ампер.
Максимальное обратное напряжение
Максимальное напряжение, которое диод может выдержать в закрытом состоянии без пробоя. У мощных выпрямительных диодов достигает нескольких киловольт.
Прямое падение напряжения
Напряжение на открытом диоде при протекании прямого тока. Обычно составляет 0,6-1,2 В для кремниевых диодов.
Обратный ток утечки
Небольшой ток, протекающий через закрытый диод. Чем меньше этот ток, тем лучше.
Применение диодов в электронных схемах
Благодаря своим свойствам, диоды нашли широкое применение в электронике:
Выпрямление переменного тока
Диодные мосты используются в блоках питания для преобразования переменного напряжения сети в постоянное.
Защита от переполюсовки
Диод, включенный последовательно с нагрузкой, защищает ее от повреждения при неправильном подключении источника питания.
Ограничение напряжения
Стабилитроны применяются для поддержания постоянного напряжения на участке цепи.
Детектирование
Диоды используются в радиоприемниках для выделения низкочастотного сигнала из высокочастотных колебаний.
Правила подключения диодов в электрических схемах
При использовании диодов важно соблюдать правила их подключения:
- Анод диода должен быть подключен к положительному полюсу, катод — к отрицательному
- Прямой ток не должен превышать максимально допустимого значения
- Обратное напряжение не должно превышать максимально допустимого
- Необходимо учитывать падение напряжения на открытом диоде
- При последовательном соединении диодов напряжение распределяется неравномерно, поэтому лучше использовать шунтирующие резисторы
Соблюдение этих правил обеспечит надежную работу диодов в вашей схеме.
Маркировка и обозначение диодов
Для правильного выбора и применения диодов важно уметь читать их маркировку:
Цветовая маркировка
Наносится в виде цветных полос на корпус. Первые две полосы обозначают тип диода, третья — максимальное обратное напряжение.
Буквенно-цифровая маркировка
Содержит информацию о типе диода, материале, максимальных токах и напряжениях. Например, 1N4007 — выпрямительный диод на 1000 В и 1 А.
Обозначение на схемах
Диод обозначается треугольником (анод) и чертой (катод). Разновидности диодов имеют дополнительные элементы в обозначении.
Умение читать маркировку позволяет быстро определить тип и параметры диода.
Особенности работы с мощными выпрямительными диодами
Мощные выпрямительные диоды имеют свои особенности применения:
- Требуют эффективного охлаждения из-за большого тепловыделения
- Необходимо учитывать время восстановления при работе на высоких частотах
- Важно правильно выбирать запас по току и напряжению
- При параллельном включении нужно выравнивать токи через диоды
Соблюдение этих правил обеспечит надежную работу мощных выпрямителей.
Раздел недели: Скоропись физического, математического, химического и, в целом, научного текста, математические обозначения. Математический, Физический алфавит, Научный алфавит. | |||||||
| Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Оборудование/ / Полупроводниковые и пр. Поделиться:
| ||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | |||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. | ||||||
Введите свой запрос:Электровакуумный диод | Основы электроакустики
Главная » Электронные лампы
Электровакуумный диод
Электровакуумный диод — вакуумная двухэлектродная электронная лампа. Катод диода нагревается до температур, при которых возникает термоэлектронная эмиссия. При подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения все эмитированные катодом электроны возвращаются на катод, при подаче на анод положительного напряжения часть эмитированных электронов устремляется к аноду, формируя его ток. Таким образом, диод выпрямляет приложенное к нему напряжение. Это свойство диода используется для выпрямления переменного тока и детектирования сигналов высокой частоты. Практический частотный диапазон традиционного вакуумного диода ограничен частотами до 500 МГц. Дисковые диоды, интегрированные в волноводы, способны детектировать частоты до 10 ГГц
Диод — двухэлектродный прибор, состоящий из катода и анода.
Одна группа диодов предназначена для детектирования, т.е. для выделения напряжения низкой частоты из модулированных высокочастотных колебаний. Они выпускаются с катодами косвенного накала и имеют электроды небольшого размера, рассчитанные на малые анодные токи, малую допустимую мощность потерь на аноде и сравнительно невысокое обратное напряжение. Вторая группа диодов (диоды большой мощности) предназначена для выпрямления переменного напряжения, в основном, тока промышленной частоты.
Электровакуумный диод представляет собой сосуд (баллон), в котором создан высокий вакуум. В баллоне размещены два электрода — катод и анод. Катод прямого накала представляет собой прямую или W-образную нить, разогреваемую током накала. Катод косвенного накала — длинный цилиндр или короб, внутри которых уложена электрически изолированная спираль подогревателя. Как правило, катод вложен внутрь цилиндрического или коробчатого анода, который в силовых диодах может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла.
Принцип работы При разогреве катода электроны начнут покидать его поверхность за счёт термоэлектронной эмиссии. Покинувшие поверхность электроны будут препятствовать вылету других электронов, в результате вокруг катода образуется своего рода облако электронов. Часть электронов с наименьшими скоростями из облака падает обратно на катод. При заданной температуре катода облако стабилизируется: на катод падает столько же электронов, сколько из него вылетает. Уже при нулевом напряжении анода относительно катода (например, при коротком замыкании анода на катод) в лампе течёт ток электронов из катода в анод: относительно быстрые электроны преодолевают потенциальную яму пространственного заряда и притягиваются к аноду. Отсечка тока наступает только тогда, когда на анод подано запирающее отрицательное напряжение порядка ?1 В и ниже. При подаче на анод положительного напряжения в диоде возникает ускоряющее поле, ток анода возрастает.
2}} — универсальная термоэлектронная постоянная Зоммерфельда.ВАХ анода зависит от напряжения накала — чем больше накал, тем больше крутизна ВАХ и тем больше ток насыщения. Чрезмерное увеличение напряжения накала приводит к уменьшению срока службы лампы.
К основным параметрам электровакуумного диода относятся:
- Крутизна ВАХ: S={dI_a \over dU_a} — изменение анодного тока в мА на 1 В изменения напряжения.
- Дифференциальное сопротивление: R_i={1 \over S}
- Максимально допустимое обратное напряжение. При некотором напряжении, приложенном в обратном направлении (то есть изменена полярность катода и анода), происходит пробой диода — проскакивает искра между катодом и анодом, что сопровождается резким возрастанием силы тока.
- Запирающее напряжение — напряжение, необходимое для прекращения тока в диоде.
- Максимально допустимая рассеиваемая мощность.
- Крутизна и внутреннее сопротивление являются функциями от анодного напряжения и температуры катода.
Если температура катода постоянна, то в пределах участка «трех вторых» крутизна равна первой производной от функции «трех-вторых».
Они выпускаются как с катодами прямого, так и подогревного (косвенного) накала и делятся на два класса: низковольтные и высоковольтные. К маломощным высокочастотным диодам, предназначенным для детектирования высокочастотных колебаний, относятся диоды типа 6Х6С, 6Х2П, 6Х7Б, а также диоды в комбинации с триодами и пентодами: 1Б1П, 1Б2П, 6Б2П, 6Б8С, 6Г2 и 6Г7. К кенотронам, предназначенным для выпрямления напряжения промышленной частоты в выпрямителях радиоаппаратуры, относятся: 5Ц3С, 5Ц4С, 5Ц9С, 6Ц4П и 6Ц5С.
Обозначения диодов
- Первый элемент — число, обозначающее (округленно) напряжение накала.
- Второй элемент — буква, обозначающая тип лампы: Д — одинарные диоды. Х — двойные диоды. Ц — кенотроны (назависимо от числа анодов).
- Третий элемент — число, указывающее порядковый номер типа прибора с одинаковыми остальными элементами обозначения.
- Четвертый элемент — буква, указывающая на конструктивное оформление. Лампы в металлическом баллоне этой буквы не имеют. С — стеклянный баллон; П- пальчиковая лампа; Б — миниатюрная лампа диаметром 6 мм; Ж — лампы типа «желудь», специально для УКВ; Л — лампы с замковым цоколем, устраняющим возможность выпадения из гнезда при тряске.
Электронные лампы (диоды, триоды, тетроды и пентоды)
Применение диодов для выпрямления переменного тока
Условные обозначения электровакуумных ламп
Тетрод
Комбинированные вакуумные лампы
Полупроводниковые диоды Параметры и характеристики
Импульсные стабилизаторы напряжения
Усилители напряжения модулирующей частоты
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- Это не луна!
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Магнитный квадрат — 0,25 дюйма
В наличии COM-08643
2
Избранное Любимый 18
Список желаний
Набор для обслуживания Shapeoko
В наличии ТОЛ-14899
70,00 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Набор электрических отверток Wowstick 1F+
В наличии ТОЛ-19653
72,95 $
Избранное Любимый 4
Список желаний
Вибрационный двигатель ERM — 10 000 об/мин
Нет в наличии РОБ-21260
Избранное Любимый 1
Список желаний
Основное руководство по созданию прототипа электронного оборудования
21 июля 2021 г.
Ознакомьтесь со второй частью серии гостевых блогов Джона Тила из Predictable Designs.
Избранное Любимый 1
Самодельная пусковая установка для Хэллоуина, часть 2
27 октября 2021 г.
В этом продолжении я покажу вам (в основном) законченный проект, расскажу о том, что я использовал, чему я научился в процессе и насколько весело иметь робота, который бросает шоколадные батончики с непоколебимой точностью. и согласованность.
Избранное Любимый 0
Как работать с контактными площадками и дорожками печатных плат
2 апреля 2018 г.
Обращение с контактными площадками и дорожками печатных плат является важным навыком. Узнайте, как разрезать дорожку печатной платы, добавить перемычку между контактными площадками для перенаправления соединений и восстановить дорожку с помощью метода зеленого провода, если дорожка повреждена.
Избранное Любимый 11
- Электроника SparkFun®
- 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
- Настольный сайт
- Ваш счет
- Авторизоваться
- регистр
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- Э-э, мой плохой…
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
MIKROE Бесколлекторный 7 Click
Нет в наличии РОБ-18786
24,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Делрин — 6 мм, 1/4 дюйма.
Натуральный (кол-во 5)В наличии ПРТ-19789
40,00 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Комплект краевого света
В наличии КОМПЛЕКТ-19791
25,00 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
МИКРОЭ MiWi 2 Click
Нет в наличии ВРЛ-20020
24,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Создание робота с искусственным интеллектом с помощью GreatScott!
18 марта 2021 г.
