Где у диода анод и катод. Катод и анод диода: как определить полярность и основные характеристики

Где у диода находится катод, а где анод. Как определить полярность диода. Какие бывают типы диодов и их маркировка. Основные характеристики и применение диодов в электронике. Как работают катод и анод в различных устройствах.

Что такое диод и его основные компоненты

Диод — это полупроводниковый прибор с двумя выводами, который пропускает электрический ток только в одном направлении. Основными компонентами диода являются:

• Катод — электрод, из которого выходят электроны
• Анод — электрод, который принимает электроны
• P-n переход — граница между областями с различными типами проводимости

Рассмотрим подробнее, как определить расположение катода и анода у диода.

Как определить где у диода катод и анод

Существует несколько способов определения полярности диода:

1. По маркировке на корпусе — обычно катод отмечен полоской или точкой
2. По длине выводов — длинный вывод это анод, короткий — катод
3. С помощью мультиметра — в режиме «прозвонка» диод будет пропускать ток только в прямом направлении
4. Визуально — у стеклянных диодов катод обычно имеет большую площадь

Важно правильно определять полярность диода перед его установкой в схему, иначе он может работать некорректно или выйти из строя.

Основные типы и маркировка диодов

Существует несколько основных типов диодов:

• Выпрямительные — для преобразования переменного тока в постоянный
• Стабилитроны — для стабилизации напряжения
• Светодиоды — для преобразования электрической энергии в световую
• Варикапы — диоды с управляемой емкостью
• Туннельные — для работы на сверхвысоких частотах

Маркировка диодов обычно состоит из 4 элементов:

1. Материал (К — кремний, Г — германий)
2. Тип диода (Д — выпрямительный, С — стабилитрон и т.д.)
3. Назначение (цифра от 1 до 9)
4. Номер разработки (от 01 до 999)

Например, КД202А — кремниевый выпрямительный диод.

Вольт-амперная характеристика диода

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода показывает зависимость тока через диод от приложенного напряжения. Она имеет следующие особенности:

• Нелинейный характер
• Резкое возрастание тока при прямом включении после порогового напряжения
• Очень малый ток при обратном включении до напряжения пробоя

ВАХ позволяет определить основные параметры диода — прямое падение напряжения, максимальный прямой ток, обратное напряжение.

Как снять вольт-амперную характеристику диода

Для снятия ВАХ диода необходимо:

1. Собрать схему с переменным источником напряжения и измерительными приборами
2. Изменять напряжение от -10В до +2В с шагом 0.1-0.2В
3. Фиксировать значения тока при каждом напряжении
4. Построить график зависимости тока от напряжения

Полученная характеристика позволит оценить качество и параметры исследуемого диода.

Применение диодов в электронных схемах

Диоды широко применяются в электронике для решения следующих задач:

• Выпрямление переменного тока
• Стабилизация напряжения
• Защита от обратного тока
• Детектирование сигналов
• Формирование импульсов
• Преобразование световой энергии в электрическую (фотодиоды)

Рассмотрим некоторые схемы на диодах подробнее.

Мостовая схема выпрямления

Одно из самых распространенных применений диодов — выпрямление переменного тока. Мостовая схема состоит из 4 диодов и позволяет получить двухполупериодное выпрямление. Принцип ее работы:

1. В положительный полупериод ток проходит через диоды D1 и D4
2. В отрицательный полупериод — через D2 и D3
3. На выходе получается пульсирующий постоянный ток

Такая схема обеспечивает более эффективное выпрямление по сравнению с однополупериодной.

Катод и анод в других устройствах

Понятия катода и анода используются не только применительно к диодам, но и в других областях:

Электрохимия

В электрохимических процессах:

• Катод — электрод, на котором происходит восстановление
• Анод — электрод, на котором происходит окисление

При этом в гальванических элементах анод имеет отрицательный заряд, а катод — положительный. А в электролизерах наоборот.

Электронно-лучевые трубки

В электронно-лучевых приборах:

• Катод испускает электроны
• Анод их ускоряет

Это позволяет формировать узконаправленный поток электронов для создания изображения.

Основные параметры и характеристики диодов

При выборе диода для конкретного применения необходимо учитывать его основные параметры:

• Максимальный прямой ток
• Максимальное обратное напряжение
• Прямое падение напряжения
• Обратный ток
• Емкость p-n перехода
• Быстродействие
• Температурный диапазон

Эти характеристики определяют возможности применения диода в различных схемах.

Как выбрать диод для схемы

При выборе диода следует:

1. Определить требуемый максимальный ток и напряжение схемы
2. Выбрать диод с запасом по этим параметрам в 1.2-1.5 раза
3. Учесть быстродействие для высокочастотных схем
4. Проверить соответствие температурному диапазону
5. При необходимости подобрать диод с малой емкостью перехода

Правильный выбор диода обеспечит надежную работу электронного устройства.

для чего нужны, катоды и аноды, классификация и назначение

Диод является одной из разновидностей приборов, сконструированных на полупроводниковой основе. Обладает одним p-n переходом, а также анодным и катодным выводом. В большинстве случаев он предназначен для модуляции, выпрямления, преобразования и иных действий с поступающими электрическими сигналами.

Принцип работы:

1. Электрический ток воздействует на катод, подогреватель начинает накаливаться, а электрод испускать электроны.
2. Между двумя электродами происходит образование электрического поля.
3. Если анод обладает положительным потенциалом, то он начинает притягивать электроны к себе, а возникшее поле является катализатором данного процесса. При этом, происходит образование эмиссионного тока.
4. Между электродами происходит образование пространственного отрицательного заряда, способного помешать движению электронов. Это происходит, если потенциал анода оказывается слишком слабым. В таком случае, частям электронов не удается преодолеть воздействие отрицательного заряда, и они начинают двигаться в обратном направлении, снова возвращаясь к катоду.
5. Все электроны, которые достигли анода и не вернулись к катоду, определяют параметры катодного тока. Поэтому данный показатель напрямую зависит от положительного анодного потенциала.
6. Поток всех электронов, которые смогли попасть на анод, имеет название анодный ток, показатели которого в диоде всегда соответствуют параметрам катодного тока. Иногда оба показателя могут быть нулевыми, это происходит в ситуациях, когда анод обладает отрицательным зарядом. В таком случае, возникшее между электродами поле не ускоряет частицы, а, наоборот, тормозит их и возвращает на катод. Диод в таком случае остается в запертом состоянии, что приводит к размыканию цепи.

Электровакуумные диоды

Вакуумный диод – это устройство в виде стеклянной лампы или металлокерамического баллона. Из него откачивают воздух и помещают внутрь два электрода с нитью накаливания – проводником. Она соединяется с катодом и нагревается внешним током.

Принцип работы

У диода принцип работы основан на односторонней проводимости. В электровакуумных приборах это достигается следующим образом:

1. Нить накаливания нагревается, передавая тепло катоду, который начинает испускать электроны.
2. Анод притягивает частицы только на «плюсе».
3. Анод, подключенный к «минусу»,начнет отталкивать электроны, и тока в цепи не будет.

Благодаря принципу действия диода, основанному на управлении потоком электронов, такие устройства также называют ламповыми.

Конструкция прибора предполагает наличие выводов электродов, соединенных с контактными областями. У диода может быть два состояния: открытое и закрытое.

Полярность светодиодов

Полярность светодиодов
При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света. Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.

Полярность моно определить несколькими способами:

• Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.
• При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.

• При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.
• По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.

Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.

Прямое включение диода

Принцип работы УЗО

К аноду диода подают положительное напряжение, на катод – отрицательное. Что получается:

• электроны двигаются к месту p-n границы;
• сопротивление в месте перехода уменьшается, проводимость увеличивается;
• как следствие возникает прямой ток.

При соблюдении полярности диод будет считаться включенным прямо.

Прямое включение диода

Виды напряжения

Принцип работы синхронного генератора

Соответственно состояниям различают два типа напряжения: прямое и обратное. Главный определяющий параметр – сопротивление границы областей электродов.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

Один из ответов на вопрос о том, что такое диод, – зависимость проходящего через границу p-n тока от полярности подаваемого напряжения и его величины.

Ее показывают на графике:

• вертикальная ось – прямой и обратный ток (верхняя и нижняя часть) в Амперах;
• горизонтальная – обратное и прямое напряжение (левая и правая сторона).

Образуется кривая, показывающая значения пропускного и обратного тока.

Полупроводниковые диоды

Как работает диод полупроводник? Его работа основана на взаимодействии заряда с электромагнитным полем. Условная конструкция:

• элемент из полупроводникового материала;
• сторона, принимающая электроны, – анод, проводимость p-типа;
• катод, отдающий частицы (проводимость n-типа).

Между двумя слоями формируется граница – p-n переход.

Полупроводниковый диод

Вольт-амперная характеристика

На графике кривая имеет ветви в обеих его частях:

1. Прямая – в правой части графика. Направлена вверх, показывает возрастание прямого тока при увеличении напряжения.
2. Обратная – в левой стороне. Показывает рост обратного тока – меньше, чем прямого, поэтому ветвь расположена близко к оси напряжения.

Чем ближе ветвь к вертикальной оси справа и к горизонтальной слева, тем лучше выпрямительные свойства.

Предельные значения параметров

На графике каждого прибора есть момент, когда ток нарастает сильнее. Это зависит от устройства диода – разные материалы «открываются» при разных показателях. Ток возрастает, и происходит нагревание кристалла полупроводника.

Тепло либо рассеивается само по себе, либо отводится при помощи радиаторов. Если ток превышает допустимый параметр, проводник разрушается под воздействием высокой температуры. Поэтому по назначению диода, а также материалу определяют максимально допустимые параметры.

История появления

Работы, связанные с диодами, начали вести параллельно сразу два учёных — британец Фредерик Гутри и немец Карл Браун. Открытия первого были основаны на ламповых диодах, второго — на твердотельных. Однако развитие науки того времени не позволило совершить большой рывок в этом направлении, но дали новую пищу для ума.

Затем через несколько лет открытие диодов заново произвёл Томас Эдисон и в дальнейшем запатентовал изобретение. Однако по каким-то причинам, в своих работах применения ему на нашлось. Поэтому развитие диодной технологии продолжали другие учёные в разные годы.

Кстати, до начала 20 века диоды назывались выпрямителями. Затем учёный Вильям Генри Иклс применил два корня слов — di и odos. Первое с греческого переводится как «два», второе — «путь». Таким образом, слово «диод» означает «два пути».

Виды полупроводниковых диодов

Полупроводниковый – широкое определение, оно описывает саму идею и общее устройство. На практике существует множество узкоспециализированных разновидностей.

Выпрямители и их свойства

Иногда нужно преобразовать ток в цепи, для чего нужен диод с выпрямительными свойствами либо диодный мост. Благодаря принципу работы, переменный ток на входе прибора даст лишь одну полуволну – в открытом состоянии.

Полупроводниковые стабилитроны

Задача этих устройств – стабилизация напряжения. Как это происходит:

• в обычном состоянии у перехода высокое сопротивление, ток почти не проходит;
• если наступает пробой, проходимость увеличивается, сопротивление падает.

Устройства работают в условиях пробоя и часто применяются для профилактики перенапряжения.

Диод-стабилитрон

Диод Зенера

Часто можно встретить название «диод Зенера», что это такое? Это лишь еще одно название стабилитрона – в честь ученого Кларенса Зенера, открывшего туннельный пробой. Это эффект прохождения заряженных частиц через p-n барьер, когда перекрываются зоны электродов. Открытие позволило разработать первые стабилитроны, отсюда название.

Принцип работы детекторов

На основе обычного выпрямителя можно собрать простейший амплитудный детектор. Как устроена работа диода (например, с барьером Шоттки):

• если полупериоды выше напряжения на конденсаторе, начинается зарядка;
• как только амплитуда становится меньше его значения, диод закрывается.

Конденсатор разряжается, происходит восстановление низкочастотного сигнала.

Светодиод

В отличие от обычного прибора, СД создают оптическое излучение при прохождении тока. Это происходит при рекомбинации носителей заряда с излучением фотонов на границе электродов. Впервые эффект был открыт в 1907 году, технология продолжает совершенствоваться до сих пор.

Особенности светодиода

Спектр оптического излучения узкий – нужный цвет изначально заложен в кристалле диода. Однако диапазон может отличаться в зависимости от состава материала-полупроводника:

• зеленый – фосфид галлия;
• синий – карбид кремния;
• красный – арсенид галлия.

При этом светодиоды обладают высокой световой отдачей, спектральной чистотой, прочностью и долговечностью.

Обычные светодиоды

Туннельный

Работает на основе одноименного эффекта. При изготовлении применяют вырожденные полупроводники. Встречается в качестве усилителя.

Обращенный диод

Обладают высокими показателями обратного тока, превосходящими прямой. Отличаются низкой чувствительностью к ионизирующему излучению.

Варикап

Проще всего объяснить на примере конденсатора с переменной толщиной диэлектрического слоя. При низком напряжении на p-n переходе толщина слоя при высокой емкости мала, при высоком – слой должен увеличиваться. Для чего нужны такие диоды? Их используют как элементы с управляемой емкостью, например, в системах автонастройки частоты в радиоприборах.

Фотодиод

Устройства, в которых обратный ток возникает при попадании фотонов. По принципу действия схожи с обычным солнечным элементом.

Маркировка

Современная маркировка диодов содержит четыре элемента:

• материал изготовления;
• обозначение класса диода;
• назначение или свойства;
• номер разработки.

Например, КД202А – кремниевый (К), выпрямительный (Д) диод.

Триоды

Раньше использовались вместо транзисторов; в современной электротехнике почти не используются. Состоят из трех электродов: катода прямого либо косвенного накала, анода и сетки. В зависимости от напряжения, регулируется поток электронов, создавая эффект усилителя.

Назначение

Ниже приводятся основные области применения диодов, на примере которых становится понятно их основное назначение:

1. Диодные мосты представляют собой 4, 6 или 12 диодов, соединенных между собой, их количество зависит от типа схемы, которая может быть однофазной, трехфазной полумостовой или трехфазной полномостовой. Они выполняют функции выпрямителей, такой вариант чаще всего используется в автомобильных генераторах, поскольку внедрение подобных мостов, а также использование вместе с ними щеточно-коллекторных узлов, позволило в значительной степени сократить размеры данного устройства и увеличить степень его надежности. Если соединение выполнено последовательно и в одну сторону, то это повышает минимальные показатели напряжения, которое потребуется для отпирания всего диодного моста.
2. Диодные детекторы получаются при комбинированном использовании данных приборов с конденсаторами. Это необходимо для того, чтобы было можно выделить модуляцию с низкими частотами из различных модулированных сигналов, в том числе амплитудно-модулированной разновидности радиосигнала. Такие детекторы являются частью конструкции многих бытовых потребителей, например, телевизоров или радиоприемников.
3. Обеспечение защиты потребителей от неверной полярности при включении схемных входов от возникающих перегрузок или ключей от пробоя электродвижущей силой, возникающей при самоиндукции, которая происходит при отключении индуктивной нагрузки. Для обеспечения безопасности схем от возникающих перегрузок, применяется цепочка, состоящая из нескольких диодов, имеющих подключение к питающим шинам в обратном направлении. При этом, вход, которому обеспечивается защита, должен подключаться к середине этой цепочки. Во время обычного функционирования схемы, все диоды находятся в закрытом состоянии, но если ими было зафиксировано, что потенциал входа ушел за допустимые пределы напряжения, происходит активация одного из защитных элементов. Благодаря этому, данный допустимый потенциал получает ограничение в рамках допустимого питающего напряжения в сумме с прямым падением показателей напряжение на защитном приборе.
4. Переключатели, созданные на основе диодов, используются для осуществления коммутации сигналов с высокими частотами. Управление такой системой осуществляется при помощи постоянного электрического тока, разделения высоких частот и подачи управляющего сигнала, которое происходит благодаря индуктивности и конденсаторам.
5. Создание диодной искрозащиты. Используются шунт-диодные барьеры, которые обеспечивают безопасность путем ограничения напряжения в соответствующей электрической цепи. В совокупности с ними применяются токоограничительные резисторы, которые необходимы для ограничения показателей электрического тока, проходящего через сеть, и увеличения степени защиты.

Использование диодов в электронике на сегодняшний день весьма широко, поскольку фактически ни одна современная разновидность электронного оборудования не обходится без этих элементов.

Плюсы и минусы

Полупроводниковые диоды имеют как преимущества, так и недостатки. К первым можно отнести:

• доступность – элементы стоят недорого;
• взаимозаменяемость – при выходе из строя легко подобрать и установить аналогичный;
• высокая пропускная способность;
• простой принцип работы.

Из недостатков – уязвимость к внешним воздействиям и возможные неисправности. Это могут быть:

• обрыв перехода;
• нарушение герметичности;
• пробой перехода.

Однако устранить повреждения и заменить устройство несложно, поэтому минусы можно считать несущественными.

Основные неисправности диодов

Главная проблема, с которой сталкиваются при использовании диодов, – эффект пробоя. Есть несколько видов неисправности.

Пробой на графике ВАХ

Пробой p-n-перехода

При пробое происходит уменьшение сопротивления, образуется обратный ток. Различают лавинный пробой, которой сопровождается цепочкой прорывов, и полевой.

Электрический пробой

Главное в электрических пробоях – они обладают обратимой природой (состояние возвращается к нормальному). Это значит, что переход не повреждается. Это позволяет использовать пробой как основополагающий принцип работы – как в стабилитронах.

Тепловой пробой

Возникает при повышении температуры. Отличается возникновением необратимых повреждений: разрушается кристаллическая решетка полупроводника.

Несмотря на простоту конструкции, диод по-прежнему используется в современных устройствах. Найти ему альтернативу удается не всегда. Тем более продолжаются работы по технологическому совершенствованию диодов для различных задач.

Маркировка

Для того чтобы определить вид, узнать характеристику полупроводникового диода, производители наносят специальные обозначения на корпус элемента. Она состоит из четырёх частей.

На первом месте — буква или цифра, означающая материал, из которого изготовлен диод. Может принимать следующие значения:

• Г (1) — германий;
• К (2) — кремний;
• А (3) — арсенид галлия;
• И (4) — индий.

На втором — типы диода. Они тоже могут иметь разное значение:

• Д — выпрямительные;
• В — варикап;
• А — сверхвысокочастотные;
• И — туннельные;
• С — стабилитроны;
• Ц — выпрямительные столбы и блоки.

На третьем месте располагается цифра, указывающая на область применения элемента.

Четвёртое место — числа от 01 до 99, означающее порядковый номер разработки.

Также на корпус могут быть нанесены и дополнительные обозначения. Но, как правило, они используются в специализированных приборах и схемах.

Для удобства восприятия диоды могут маркироваться также и разнообразными графическими символами, например, точками и полосками. Особой логики в таких рисунках нет. То есть, чтобы определить, что это за диод, придется заглянуть в специальную таблицу соответствия.

Катод и анод — единство и борьба противоположностей

Катод и анод – это две составляющие одного процесса: протекания электрического тока. Все материалы можно разделить на два типа – это проводники, в структуре которых большой избыток свободных электронов, и диэлектрики (в них свободных электронов практически нет).

Понятие электрического тока

Электрический ток – это упорядоченное перемещение заряженных элементарных частиц в структуре вещества под воздействием электромагнитного напряжения. Если приложить к проводнику постоянное напряжение, то свободные электроны, имеющие отрицательный заряд, начнут упорядоченно двигаться в сторону анода (положительно заряженного электрода) от катода (отрицательно заряженного электрода). Ток же, соответственно, будет течь в обратном направлении. А катод и анод – это два электрода, между которыми образовался перепад (разница) электромагнитного напряжения.

Проводники и диэлектрики

Проводники и диэлектрики могут быть твердыми, жидкими и газообразными веществами. Это для протекания электрического тока совсем не принципиально. При длительном приложении электромагнитного напряжении к материалу на катоде будет образовываться избыток электронов, а на аноде – его недостача. Если напряжение прилагается достаточно долго, то из структуры материала, из которого сделан анод, будут вырываться связанные электроны вместе с атомами, а сам материал начнет вступать в химическую реакцию с химически активными веществами из окружающей среды. Такой процесс носит название электролиза.

Электролиз

Катод и анод в электрохимии являются двумя полюсами приложенного к солевым растворам или расплавам постоянного электромагнитного напряжения. При возникновении тока от избытка электронов анод начинает разрушаться, т.е. сами положительно заряженные атомы вещества будут попадать в соляной раствор (окружающую среду) и переноситься на катод, где оседать в очищенном виде. Этот процесс носит название гальванического. С помощью гальваники покрывают тонким слоем цинка, меди, золота, серебра и других металлов различные изделия.

Что такое катод и каковы задачи, которые он выполняет в электролизе? Это можно понять при выполнении следующих действий: если сделать анод из бронзы или олова, то на катоде получится печатная плата, покрытая тонким слоем меди или олова (используется в радиоэлектронной промышленности). Этим же способом получают позолоченные ювелирные украшения, омедненные и даже позолоченные алюминиевые наконечники для электротехники в целях повышения электропроводности.

Ответы на вопросы о том, что такое анод и катод, при электролизе очевидны: анод в результате протекания постоянного тока через соляной раствор разрушается, а катод принимает на себя анодный материал. Даже термин такой возник в среде гальваников – «анодирование катода». Физического смысла он не несет, но фактическую суть вопроса отображает прекрасно.

Полупроводники

Полупроводники представляют собой материалы, которые в структуре не имеют свободных электронов, а атомные держатся на своих местах плохо. Если такой материал в жидком или газообразном состоянии поместить в магнитное поле, а затем дать ему затвердеть, то получится электрически структурированный полупроводник, который будет пропускать ток только в одну сторону. Из этого материала, используя вышеназванное свойство, делают диоды. Они бывают двух видов:

а) с «p-n-p» проводимостью;

б) с «n-p-n» проводимостью.

На практике эта тонкость структуры диодов значения не имеет. Важно правильно подключить в электрическую схему диод. Где анод, где катод – вопрос, которым многие озадачены. На диоде есть специальные обозначения: или А и К, или + и –. Можно подключить диод только двумя способами к электрической схеме постоянного тока. В одном случае исправный диод будет проводить ток, а в другом – не будет. Поэтому необходимо взять прибор, на котором заведомо известно, где катод, а где анод, и подключить его к диоду. Если устройство покажет наличие тока, то диод подключен правильно. Значит, катод прибора и катод диода, а также анод прибора и анод диода совпали. В противном случае нужно поменять соединения местами.

1. Если диод не пропускает ток в обе стороны, то он перегоревший, ремонту не подлежит.

2. Если наоборот, пропускает, то он пробитый. Его необходимо выбросить.

Проверяются диоды тестерами и пробниками. В диодах катод и анод жестко привязаны к их материальному исполнению в отличие от гальванических источников питания (аккумуляторов, батареек и т. п.).

Катодом в полупроводниковых элементах (диодах) электрической схемы является электрод (ножка), из которого выходит положительный (+) потенциал. Через схему он связан с отрицательным потенциалом источника питания. Значит, ток непосредственно в полупроводнике диода протекает по направлению от анода к катоду. На электрических схемах этот процесс символически так и обозначается.

Если диод одной ножкой (электродом) подключить к переменному напряжению, то на втором электроде мы получим положительную или отрицательную полусинусоиду. Если соединить два диода в мост, то будем наблюдать выпрямленный электрический практически постоянный ток.

Гальванические источники постоянного тока – аккумуляторы (батареи)

Катод и анод в этих изделиях меняются местами в зависимости от направления протекания электрического тока, потому что в одном случае к ним напряжение не приходит, а они сами за счет химической реакции служат источниками постоянного тока. Тут отрицательным электродом уже будет анод, а положительным – катод. В другом же случае в аккумуляторе происходит обычный процесс электролиза.

Когда аккумулятор разрядился и химическая реакция, которая служила источником электрического тока, прекратилась, его необходимо зарядить с помощью внешнего источника питания. Таким образом, мы запускаем процесс электролиза, т.е. восстановления первоначальных свойств гальванической батареи. На катод аккумулятора необходимо приложить уже отрицательный заряд, а на анод – положительный, тогда батарея будет заряжаться.

Таким образом, ответ на вопрос о том, как определить катод и анод в гальваническом элементе, зависит от того, заряжается он или служит источником питания электрическим током.

Вывод

Как суммирование всего вышесказанного, катод – это электрод, на котором появляется избыток электронов, а анод – это электрод, на котором появляется недостача электронов. Но плюс или минус на конкретном электроде элемента электрической схемы определяется направлением протекания электрического тока.

Анод какой заряд имеет. Обозначение разных типов диодов на схеме. Диод на схеме где анод и где катод. Электрохимия и гальваника

Определить, какой из электродов является анодом, а какой – катодом, на 1-й взор кажется легко. Принято считать, что анод имеет негативный заряд, катод – правильный. Но на практике могут появиться путаницы в определении.

Инструкция

1. Анод – электрод, на котором протекает реакция окисления. А электрод, на котором происходит поправление, именуется катодом.

2. Возьмите для примера гальванический элемент Якоби-Даниэля. Он состоит из цинкового электрода, опущенного в раствор сульфата цинка, и медного электрода, находящегося в растворе сульфата меди. Растворы соприкасаются между собой, но не смешиваются – для этого между ними предусмотрена пористая перегородка.

3. Цинковый электрод, окисляясь, отдает свои электроны, которые по внешней цепи двигаются к медному электроду. Ионы меди из раствора СuSO4 принимают электроны и восстанавливаются на медном электроде. Таким образом, в гальваническом элементе анод заряжен негативно, а катод – одобрительно.

4. Сейчас разглядите процесс электролиза. Установка для электролиза представляет собой сосуд с раствором либо расплавом электролита, в тот, что опущены два электрода, подключенные к источнику непрерывного тока. Негативно заряженный электрод является катодом – на нем происходит поправление. Анод в данном случае электрод, подключенный к правильному полюсу. На нем происходит окисление.

5. Скажем, при электролизе раствора СuCl2 на аноде происходит поправление меди. На катоде же происходит окисление хлора.

6. Следственно учтите, что анод – не неизменно негативный электрод, так же как и катод не во всех случаях имеет правильный заряд. Фактором, определяющим электрод, является происходящий на нем окислительный либо восстановительный процесс.

Диод имеет два электрода, называемые анодом и катодом. Он горазд проводить ток от анода к катоду, но не напротив. Маркировка, объясняющая предназначение итогов, имеется не на всех диодах .

Инструкция

1. Если маркировка имеется, обратите внимание на ее внешний вид и расположение. Она выглядит как стрелка, упирающаяся в пластину. Направление стрелки совпадает с прямым направлением тока, происходящего через диод. Иными словами, стрелке соответствует анодный итог, а пластине – катодный.

2. Аналоговые многофункциональные измерительные приборы имеют разную полярность напряжения, приложенного к щупам в режиме омметра. У некоторых из них она такая же, как в режиме вольтметра либо амперметра, у других – противоположная. Если она вам незнакома, возьмите диод, имеющий маркировку, переключите прибор в режим омметра, позже чего подключите к диоду вначале в одной, а потом в иной полярности. При варианте, в котором стрелка отклоняется, запомните, какой электрод диода был подключен к какому из щупов. Сейчас, подключая щупы в разной полярности к иным диодам, вы сумеете определять расположение их электродов.

3. У цифровых приборов в большинстве случаев полярность подключения щупов во всех режимах совпадает. Переключите мультиметр в режим проверки диодов – рядом с соответствующим расположением переключателя имеется обозначение этой детали. Алый щуп соответствует аноду, черный – катоду. В верной полярности будет показано прямое падение напряжения на диоде, в неправильной же индицируется бесконечность.

4. Если под рукой измерительного прибора нет, возьмите батарейку от материнской платы, светодиод и резистор на один килоом. Объедините их ступенчато, подключив светодиод в такой полярности, дабы светодиод светился. Сейчас включите в обрыв этой цепи проверяемый диод, экспериментально подобрав такую полярность, дабы светодиод засветился вновь. Итог диода, обращенный к плюсу батарейки – анодный.

5. Если при проверке обнаружится, что диод непрерывно открыт либо непрерывно закрыт, и от полярности ничего не зависит, значит он неисправен. Замените его, заранее удостоверясь в том, что его выход из строя не обусловлен неисправностью других деталей. В этом случае вначале замените и их.

Обратите внимание!
Все перепайки исполняйте при обесточенной аппаратуре и разряженных конденсаторах. Диод проверяйте в выпаянном виде.

Про анод и катод источника питания необходимо знать тем, кто занимается практической электроникой. Что и как называют? Почему именно так? Будет углублённое рассмотрение темы с точки зрения не только радиолюбительства, но и химии. Наиболее популярное объяснение звучит следующим образом: анод — это положительный электрод, а катод — отрицательный. Увы, это не всегда верно и неполно. Чтобы уметь определить анод и катод, необходимо иметь теоретическую базу и знать, что да как. Давайте рассмотрим это в рамках статьи.

Анод

Обратимся к ГОСТ 15596-82, который занимается химическими Нас интересует информация, размещённая на третьей странице. Согласно ГОСТу, отрицательным электродом является именно анод. Вот так да! А почему именно так? Дело в том, что именно через него электрический ток входит из внешней цепи в сам источник. Как видите, не всё так легко, как кажется на первый взгляд. Можно посоветовать внимательно рассматривать представленные в статье картинки, если содержимое кажется слишком сложным — они помогут понять, что же автор хочет вам донести.

Катод

Обращаемся всё к тому же ГОСТ 15596-82. Положительным электродом химического источника тока является тот, при разряде из которого он выходит во внешнюю цепь. Как видите, данные, содержащиеся в ГОСТ 15596-82, рассматривают ситуацию с другой позиции. Поэтому при консультировании с другими людьми насчет определённых конструкций необходимо быть очень осторожным.

Возникновение терминов

Их ввёл ещё Фарадей в январе 1834 года, чтобы избежать неясности и добиться большей точности. Он предлагал и свой вариант запоминания на примере с Солнцем. Так, у него анод — это восход. Солнце движется вверх (ток входит). Катод — это заход. Солнце движется вниз (ток выходит).

Пример радиолампы и диода

Продолжаем разбираться, что для обозначения чего используется. Допустим, один из данных потребителей энергии у нас имеется в открытом состоянии (в прямом включении). Так, из внешней цепи диода в элемент по аноду входит электрический ток. Но не путайтесь благодаря такому объяснению с направлением электронов. Через катод во внешнюю цепь из используемого элемента выходит электрический ток. Та ситуация, что сложилась сейчас, напоминает случаи, когда люди смотрят на перевёрнутую картину. Если данные обозначения сложные — помните, что разбираться в них таким образом обязательно исключительно химикам. А сейчас давайте сделаем обратное включение. Можно заметить, что полупроводниковые диоды практически не будут проводить ток. Единственное возможное здесь исключение — обратный пробой элементов. А электровакуумные диоды (кенотроны, радиолампы) вообще не будут проводить обратный ток. Поэтому и считается (условно), что он через них не идёт. Поэтому формально выводы анод и катод у диода не выполняют свои функции.

Почему существует путаница?

Специально, чтобы облегчить обучение и практическое применение, было решено, что диодные элементы названия выводов не будут менять зависимо от своей схемы включения, и они будут «прикреплены» к физическим выводам. Но это не относится к аккумуляторам. Так, у полупроводниковых диодов всё зависит от типа проводимости кристалла. В электронных лампах этот вопрос привязан к электроду, который эмитирует электроны в месте расположения нити накала. Конечно, тут есть определённые нюансы: так, через такие как супрессор и стабилитрон, может немного протекать обратный ток, но здесь существует специфика, явно выходящая за рамки статьи.

Разбираемся с электрическим аккумулятором

Это по-настоящему классический пример химического источника электрического тока, что является возобновляемым. Аккумулятор пребывает в одном из двух режимов: заряд/разряд. В обоих этих случаях будет разное направление электрического тока. Но обратите внимание, что полярность электродов при этом меняться не будет. И они могут выступать в разных ролях:

1. Во время зарядки положительный электрод принимает электрический ток и является анодом, а отрицательный его отпускает и именуется катодом.
2. При отсутствии движения о них разговор вести нет смысла.
3. Во время разряда положительный электрод отпускает электрический ток и является катодом, а отрицательный принимает и именуется анодом.

Об электрохимии замолвим слово

Здесь используют немного другие определения. Так, анод рассматривается как электрод, где протекают окислительные процессы. И вспоминая школьный курс химии, можете ответить, что происходит в другой части? Электрод, на котором протекают восстановительные процессы, называется катодом. Но здесь нет привязки к электронным приборам. Давайте рассмотрим ценность окислительно-восстановительных реакций для нас:

1. Окисление. Происходит процесс отдачи частицей электрона. Нейтральная превращается в положительный ион, а отрицательная нейтрализуется.
2. Восстановление. Происходит процесс получения частицей электрона. Положительная превращается в нейтральный ион, а потом в отрицательный при повторении.
3. Оба процесса являются взаимосвязанными (так, количество электронов, что отданы, равняется присоединённому их числу).

Также Фарадеем для обозначения были введены названия для элементов, что принимают участие в химических реакциях:

1. Катионы. Так называются положительно заряженные ионы, что двигаются в в сторону отрицательного полюса (катода).
2. Анионы. Так называются отрицательно заряженные ионы, что двигаются в растворе электролита в сторону положительного полюса (анода).

Как происходят химические реакции?

Окислительная и восстановительная полуреакции являются разделёнными в пространстве. Переход электронов между катодом и анодом осуществляется не непосредственно, а благодаря проводнику внешней цепи, на котором создаётся электрический ток. Здесь можно наблюдать взаимное превращение электрической и химической форм энергии. Поэтому для образования внешней цепи системы из проводников разного рода (коими являются электроды в электролите) и необходимо пользоваться металлом. Видите ли, напряжение между анодом и катодом существует, как и один нюанс. И если бы не было элемента, что мешает им напрямую произвести необходимый процесс, то ценность источников химического тока была бы весьма низка. А так, благодаря тому, что заряду необходимо пройтись по той схеме, была собрана и работает техника.

Что есть что: шаг 1

Теперь давайте будем определять, что есть что. Возьмём гальванический элемент Якоби-Даниэля. С одной стороны он состоит из цинкового электрода, который опущен в раствор сульфата цинка. Затем идёт пористая перегородка. И с другой стороны имеется медный электрод, который расположен в растворе Они соприкасаются между собой, но химические особенности и перегородка не дают смешаться.

Шаг 2: Процесс

Происходит окисление цинка, и электроны по внешней цепи двигаются к меди. Так получается, что гальванический элемент имеет анод, заряженный отрицательно, и катод — положительный. Причем данный процесс может протекать только в тех случаях, когда электронам есть куда «идти». Дело в том, что попасть напрямую от электрода к другому мешает наличие «изоляции».

Шаг 3: Электролиз

Давайте рассмотрим процесс электролиза. Установка для его прохождения является сосудом, в котором имеется раствор или расплав электролита. В него опущено два электрода. Они подключены к источнику постоянного тока. Анод в этом случае — это электрод, который подключен к положительному полюсу. Здесь происходит окисление. Отрицательно заряженный электрод — это катод. Здесь протекает реакция восстановления.

Шаг 4: Напоследок

Поэтому при оперировании данными понятиями всегда необходимо учитывать, что анод не в 100% случаев используется для обозначения отрицательного электрода. Также катод периодически может лишаться своего положительного заряда. Всё зависит от того, какой процесс на электроде протекает: восстановительный или окислительный.

Заключение

Вот таким всё и является — не очень сложно, но не скажешь, что и просто. Мы рассмотрели гальванический элемент, анод и катод с точки зрения схемы, и сейчас проблем с соединением источников питания с наработками у вас быть не должно. И напоследок нужно оставить ещё немного ценной для вас информации. Всегда приходится учитывать разницу, которую имеет анода. Дело в том, что первый всегда будет немного большим. Это из-за того, что коэффициент полезного действия не работает с показателем в 100 % и часть зарядов рассеивается. Именно из-за этого можно увидеть, что аккумуляторы имеют ограничение на количество раз заряда и разряда.

Анод в электрохимии

Аноды — множественное число слова «анод»; эта форма применяется преимущественно в металлургии, где применяются аноды для гальваники, используемые для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом, либо для электрорафинирования, где металл с примесями растворяется на аноде и осаждается в очищенном виде на катоде . Основное распространение получили аноды из цинка (бывают сферические, литые и катаные, чаще используются последние), никеля, меди (среди которых отдельно выделяют медно-фосфористые, марки АМФ), кадмия (применение которых сокращается из-за экологической вредности), бронзы, олова (применяются при производстве печатных плат в радиоэлектронной промышленности), сплава свинца и сурьмы, серебра, золота и платины. Аноды из недрагоценных металлов применяются для повышения коррозионной стойкости, повышения эстетических свойств предметов и др. целей. Аноды из драгоценных металлов применяются гальваническим производством для повышения электропроводности изделий и др.

Анод в вакуумных электронных приборах

Знак анода и катода

В литературе встречается различное обозначение знака анода — «+» или «-», что определяется, в частности, особенностями рассматриваемых процессов.

В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает окисление . При работе электролизера (например, при рафинировании меди) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд), здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.

В электротехнике анод — положительный электрод, ток течет от анода к катоду, электроны , соответственно, наоборот.

См. также

• Мнемонические правила запоминания знака анода

Литература

Ссылки

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890-1907.
• Рекомендации ИЮПАК по выбору знака для величин анодного и катодного токов

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое «Анод» в других словарях:

— (греч. anodos восходящая дорога). В гальваническом элементе, одна из двух пластинок или проволок, по которой вступает или выходит из жидкости электрический ток. Противоположность катоду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка … Словарь иностранных слов русского языка

анод — а, м. anode f., англ. anode <гр. anodos путь вверх, восхождение. физ. Положительно заряженный электрод. В действии таких приборов, как гальваническая батарея, полярности нет и быть не может.. <положительный и отрицательный полюс..… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Отрицательный электрод Словарь русских синонимов. анод сущ., кол во синонимов: 1 электрод (10) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов

анод — электровакуумного прибора; анод; отрасл. коллектор Электрод, основным назначением которого обычно является прием основного потока электронов при электрическом разряде … Политехнический терминологический толковый словарь

анод — (устройства) электрод, через который электрический ток входит в среду, имеющую удельную проводимость, отличную от удельной проводимости анода [СТ МЭК50(151) 78] анод EN anode electrode capable of emitting positive charge… … Справочник технического переводчика

— (от греческого anodos движение вверх, восхождение), электрод электронного или электротехнического прибора (например, электронной лампы, гальванического элемента, электролитической ванны), характеризующийся тем, что движение электронов во внешней… … Современная энциклопедия Толковый словарь Ожегова

— (от греч. anodos движение вверх), 1) электрод электронного или ионного прибора, соединяемый с положит. полюсом источника. 2) Положит. электрод источника электрич. тока (гальванич. элемента, аккумулятора). 3) Положит. электрод электрич. дуги.… … Физическая энциклопедия

Катод – это электрод устройства, который подключен к отрицательному полюсу источнику тока. Анод – противоположность ему. Это электрод прибора, подключенный к положительному полюсу источника тока.

Обратите внимание! Чтобы легче запомнить разницу между ними, используют шпаргалку. В словах «катод»-«минус», «анод»-«плюс» одинаковое число букв.

Применение в электрохимии

В этом разделе химии катод – это отрицательно заряженный электрический проводник (электрод), притягивающий к себе положительно заряженные ионы (катионы) во время процессов окисления и восстановления.

Электролитическое рафинирование – это электролиз сплавов и водных растворов. Большинство цветных металлов подвергаются такой очистке. При помощи электролитической очистки получается металл с высокой чистотой. Так, степень чистоты меди после рафинирования достигает 99,99%.

На положительном электрическом проводнике во время рафинирования или очистки проходит электролитический процесс. Во время него металл с примесями помещают в электролизер и делают анодом. Такие процессы проводятся при помощи внешнего источника электрической энергии и называются реакциями электролиза. Осуществляются в электролизерах. Он выполняет функцию электронасоса, нагнетающего отрицательно заряженные частицы (электроны) в отрицательный проводник и удаляющего его из анода. Откуда исходит ток, неважно.

На катоде очищается металл от посторонних примесей. Простой катод изготавливается из вольфрама, иногда – из тантала. Достоинством вольфрамового отрицательного электрода является стойкость его изготовления. Из недостатков – имеет низкую эффективность и неэкономичность. Сложные катоды имеют разное устройство. У многих таких типов проводников на чистый металл сверху наносится специальный слой, который активирует получение большей производительности при относительно низких температурах. Они очень экономичны. Их недостаток состоит в небольшой устойчивости производительности.

Готовый чистый металл тоже называется катодом. Например, цинковый или платиновый катод. На производстве отрицательный проводник отделяют от катодной основы при помощи катодосдирочных машин.

При удалении отрицательно заряженных частиц из электрического проводника на нем создается анод, а при нагнетании отрицательно заряженных частиц на электрический проводник – катод. При электролизе очищаемого металла его положительные ионы притягивают к себе отрицательно заряженные частицы на отрицательном проводнике, и происходит восстановительный процесс. Чаще всего используют такие аноды:

• цинковые;
• кадмиевые;
• медные;
• никелевые;
• оловянные;
• золотые;
• серебряные;
• платиновые.

Чаще всего на производстве используют цинковые аноды. Они бывают:

• катанные;
• литые;
• сферические.

Больше всего применяют катанные цинковые аноды. Еще используют никелевые и медные. А вот кадмиевые почти не используются из-за их токсичности для экологии. Бронзовые и оловянные аноды применяют при изготовлении радиоэлектронных печатных плат.

Гальванизация (гальваностегия) – процесс нанесения тонкого слоя металла на другой предмет с целью предотвращения коррозии изделия, окисления контактов в электронике, износостойкости, декорации. Суть процесса такая же, как при рафинировании.

Цинк и олово используют для повышения стойкости изделия при коррозии. Цинкование бывает холодным, горячим, гальваническим, газотермическим и термодиффузионным. Золото используют в основном в защитно-декоративных целях. Серебро повышает стойкость контактов электроприборов к окислению. Хром – для увеличения износостойкости и защиты от коррозии. Хромирование придает изделиям красивый и дорогой вид. Используется для нанесения на ручки, краны, колесные диски и т.д. Процесс хромирования токсичен, поэтому строго регламентируется законодательством разных стран. Ниже на картинке представлен метод гальванизации при помощи никеля.

Применение в вакуумных электронных приборах

Здесь катод выступает источником свободных электродов. Они образуются в ходе их выбивания из металла при высоких температурах. Положительно заряженный электрод притягивает электроны, выпущенные отрицательным проводником. В разных аппаратах он в разной степени собирает их в себя. В электронных трубках он полностью притягивает отрицательно заряженные частицы, а в электронно-лучевых приборах – частично, формируя в завершении процесса электронный луч.

Новое поступление силовых диодов

Диод — это полупроводниковый прибор, имеющий два вывода (анод и катод), и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов. Основа диода — p-n переход, пропускающий ток только в одну сторону. Это основное свойство диода — диод в одну сторону пропускает ток, а в другую нет.

 

Диод может находиться в одном из двух состояний:

1. Открытое — когда он хорошо проводит ток. 

• Если к выводам диода подключить источник постоянного напряжения: на вывод анода «плюс», а на вывод катода «минус», то диод окажется в открытом состоянии и через него потечет ток, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения и свойств диода. 

2. Закрытое — когда он плохо проводит ток.

• Если к выводам диода подключить источник постоянного напряжения в обратном порядке: на вывод анода «минус», а на вывод катода «плюс», то диод окажется в закрытом состоянии.

 

Зависимость тока, проходящего через диод, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольтамперной характеристикой (ВАХ) диода. На графике ниже изображена ВАХ диода. По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока (Iпр), а в нижней части — обратного тока (Iобр).

По горизонтальной оси в правой части обозначены значения прямого напряжения Uпр, а в левой части — обратного напряжения (Uобр).

 

 

ВАХ состоит из двух ветвей: прямая ветвь, в правой верхней части, соответствует прямому току через диод (диод открыт), и обратная ветвь, в левой нижней части, соответствующая обратному току через диод (диод закрыт).

 

Прямая ветвь идет круто вверх, прижимаясь к вертикальной оси, и характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением прямого напряжения. Обратная ветвь идет почти параллельно горизонтальной оси и характеризует медленный рост обратного тока. Чем круче к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. Наличие небольшого обратного тока является недостатком диодов. Из ВАХ видно, что прямой ток диода (Iпр) в сотни раз больше обратного тока (Iобр). При увеличении прямого напряжения через p-n переход ток вначале возрастает медленно, а затем начинается участок быстрого нарастания тока. Это объясняется тем, что кремниевый диод открывается и начинает проводить ток при прямом напряжении 0,5 — 0,6В.

 

По своему функциональному назначению диоды подразделяются на выпрямительные, универсальные, импульсные, СВЧ-диоды, стабилитроны, варикапы, переключающие, туннельные диоды и т.д.

 

 

В продажу поступили силовые выпрямительные диоды серий Д161 и Д171, предназначенные для работы в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц силовых электротехнических установок, в том числе полупроводниковых преобразователях электроэнергии. Конструкция диодов штыревая, в металлокерамическом корпусе с гибким выводом и прижимными контактами. Медное основание диодов выполнено в виде болта, в головке которого находится кристалл р-n перехода; с помощью шайб и гайки диод крепится к охладителю. Основание служит одним из выводов, другой вывод оформлен в виде медной «косички» с контактом под болтовой зажим.

 

На открытом силовом выпрямительном кремниевом диоде падение напряжения составляет от 0,7 до 1,5 В (на красной линии показана ВАХ диода при предельной температуре (горячего), синей — холодного).

 

 

Соответственно при токах величиной сотни ампер на диоде выделяется тепловая мощность в сотни ватт, что делает невозможной эксплуатацию силовых диодов без эффективного теплоотвода. С целью улучшения условий теплоотвода силовые диоды одного и того же типа изготавливают «прямыми» и «обратными». У «прямых» диодов анодом является основание, катодом — гибкий вывод; у «обратных» наоборот. Обратные диоды в маркировке содержат символ «х». Наличие двух конструктивных исполнений диодов одного и того же типа позволяет при сборке схем выплямления крепить диоды разных плеч выпрямителя к одному радиатору без использования изолирующих прокладок, что упрощает конструкцию крепления и улучшает условия теплоотвода. Диоды допускают воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1-100 Гц и многократные удары длительностью 2-15 мс с ускорением до 147 м/с2, что позволяет применять их в подвижных электроустановках, например, на транспорте.

 

 

Новое поступление диодов на склад «Промэлектроники»:

Переходные диоды

P-N — все, что вам нужно знать

Диод — это электрический компонент, который позволяет току течь только в одном определенном направлении. Диоды состоят из кремния и германия. Они используются для защиты цепи путем ограничения напряжения и преобразования переменного напряжения в постоянное. Существует много типов диодов, и каждый диод имеет свой собственный набор применений.

Обозначение диода

Рисунок 1. Символ и внешний вид диода.

Диод представлен треугольником, примыкающим к линии.Он имеет два вывода: анод, который является положительным выводом, и катод, который является отрицательным выводом. Вывод, входящий в плоский край треугольника, является анодом, а другой конец — катодом. Стрелка в символе диода показывает направление обычного тока, когда диод работает.

В диоде ток течет только от положительной клеммы к отрицательной. Когда положительное напряжение на аноде выше, чем отрицательное напряжение на катоде, говорят, что он смещен в прямом направлении.Он будет легко проводить при низких перепадах напряжения. В качестве альтернативы, если напряжение на катоде выше, чем напряжение на аноде, говорят, что оно имеет обратное смещение.

Полупроводниковые материалы P-типа и N-типа производятся методом легирования. Это означает, что примесь вводится в структуру кремния, чтобы создать дисбаланс в молекулярной структуре материала за счет ионной связи. Затем это формирует собственные полупроводниковые материалы, известные как материалы P-типа и N-типа.

Для производства полупроводникового материала N-типа кремниевый полупроводник легируют незначительными количествами мышьяка или фосфора.Оба эти элемента состоят из 5 электронов на своей внешней орбите. Поскольку кремний имеет только четыре электрона на своей внешней орбите, пятый электрон не имеет пары для связи и может свободно перемещаться. Это позволяет формировать электрический ток через кремниевый полупроводник, образуя материал N-типа.

Для p-типа кремний легирован элементами галлия или бора. Оба этих элемента имеют на своей внешней орбите по три электрона. Следовательно, когда они смешиваются со структурой кремния, они образуют дырку в валентной зоне атомов кремния.Эта подвижная дырка имеет положительный заряд и движется в направлении, противоположном направлению электронов, заряженных отрицательно. Из-за образования положительных дырок в кристаллической решетке кремния эти материалы известны как материалы p-типа.

Наиболее часто используемые полупроводниковые диоды — это диоды с p-n переходом. Диоды с p-n переходом изготавливаются путем сплавления полупроводников p-типа и n-типа. Когда оба полупроводника сплавляются, на переходе создается напряжение потенциального барьера.

Рисунок 3. PN Соединительный диод . Изображение предоставлено: https://toshiba.semicon-storage.com

Для этого типа диодов кремниевый полупроводник N-типа имеет дополнительный электрон, который требуется кремнию p-типа. Следовательно, электроны мигрируют из материала n-типа в материал p-типа через переход в процессе диффузии. Точно так же материал p-типа имеет дополнительные отверстия, а атомы в материале n-типа требуют отверстий, тогда отверстия будут диффундировать в материал n-типа через переход.Этот процесс приводит к возникновению диффузионного тока, образующегося на переходе. Этот процесс повторяется непрерывно до тех пор, пока количество электронов, пересекших переход, не приобретет большой электрический заряд, чтобы либо оттолкнуть, либо позволить другим носителям заряда пройти через переход.

Следовательно, создается состояние равновесия, которое создает потенциальный барьер вокруг области соединения. Это потому, что атомы-доноры теперь отталкивают дырки, а атомы-акцепторы теперь отталкивают электроны.Этот потенциальный барьер представляет собой область положительного и отрицательного заряда по обе стороны от перехода, также известную как слой обеднения. В обедненном слое больше нет свободных носителей по сравнению с полупроводниковыми материалами N-типа и P-типа.

Для поддержания нейтрального заряда вокруг области перехода общий заряд полупроводников P- и N-типа должен быть одинаковым и противоположным друг другу. Из диаграммы выше видно, что слой истощения находится на расстоянии «D».Для поддержания нейтрального состояния обедненный слой должен проникнуть на расстояние Dp в кремний с положительной стороны слоя и Dn с отрицательной стороны обедненного слоя. Это дает нам соотношение Dp * NA = Dn * ND. Поддерживая это соотношение, можно достичь состояния равновесия.

Диоды с P-N переходом имеют две области: P-типа и N-типа. Электроны будут течь с n-стороны на p-сторону только при увеличении напряжения.Точно так же отверстия со стороны p будут перемещаться к стороне n только тогда, когда напряжение, приложенное к материалу P-типа, увеличивается. Проще говоря, требуется толчок, чтобы электроны или дырки переместились с одной стороны на другую. Этот толчок создает градиент концентрации, который позволяет носителям заряда течь из области высокой концентрации в область низкой концентрации в процессе диффузии. Этот процесс позволяет току течь в цепи.

Три типа условий смещения могут быть получены для p-n-переходов при приложении напряжения.Их:

• Нулевое смещение при отсутствии внешнего напряжения.
• Прямое смещение
• Обратное смещение

Прямое смещение

В состоянии прямого смещения положительная клемма потенциала напряжения или батареи подключена к материалу p-типа, а отрицательная клемма подключена к материалу n-типа. Анод положительный к катоду.

Рисунок 4. Прямое смещение в диодах . Зеленый цвет указывает на положительное напряжение, а красный — на отрицательное.

В состоянии прямого смещения встроенное электрическое поле и внешнее приложенное электрическое поле противоположны друг другу. Когда оба электрических поля складываются вместе, результирующее электрическое поле намного меньше по величине по сравнению со встроенным электрическим полем. Это приводит к созданию менее реактивного слоя истощения, а также к уменьшению его размера.

Сопротивление обедненного слоя становится незначительным при приложении большого напряжения. Если полупроводниковый материал — кремний, приложенное напряжение 0.Напряжение 6 В может привести к тому, что общее сопротивление обедненной области станет совершенно незначительным. Это позволяет току свободно течь по цепи без каких-либо препятствий.

Обратное смещение

Переход p-n считается смещенным в обратном направлении, когда положительный вывод потенциала напряжения подключен к материалу n-типа, а отрицательный вывод подключается к материалу p-типа. Анод отрицательный по отношению к катоду.

Рисунок 5.Обратное смещение в диодах. Зеленый цвет указывает на положительное напряжение, а красный — на отрицательное.

В состоянии обратного смещения встроенное электрическое поле и приложенное электрическое поле находятся в одном направлении. Когда оба поля складываются, результирующее электрическое поле также имеет одинаковое направление и намного более массивное, чем встроенное электрическое поле, поэтому создает более резистивный, более толстый и больший слой истощения. По мере увеличения приложенного напряжения слой обеднения будет становиться более резистивным и толстым.

Рисунок 6. VI Характеристики P-N переходного диода

Характеристики VI диода с PN переходом обозначены кривой, которая показывает соотношение между напряжением и током в цепи. На рисунке 6 показаны VI характеристики диода с PN переходом. Из этой кривой видно, что в диоде есть три рабочие области. Их:

• Нулевое смещение
• Прямое смещение
• Обратное смещение

Как обсуждалось ранее, в состоянии нулевого смещения схема не подключена к какому-либо внешнему источнику напряжения, что означало бы, что потенциальный барьер на переходе не изменяется, поэтому ток не течет через диод.

В состоянии прямого смещения на диод подается внешнее напряжение. Это позволяет току проходить через него, поскольку потенциальный барьер уменьшается в размере и толщине. Для кремния приложенное напряжение должно быть около 0,7 В, а для германия — около 0,3 В. Можно заметить, что при работе в режиме прямого смещения ток в цепи увеличивается, что приводит к нелинейной зависимости между током и напряжением. Это связано с тем, что напряжение, приложенное к диоду, преодолевает потенциальный барьер, позволяя току течь через переход.Когда диод преодолевает барьер, характеристики диода становятся нормальными, образуя линейный график.

При обратном смещении общая толщина потенциального барьера увеличивается. Обнаружено, что обратный ток насыщения протекает из-за присутствия неосновных носителей заряда в переходе. Когда приложенное напряжение увеличивается, неосновные носители приобретают кинетическую энергию, которая влияет на основные носители. Это может привести к выходу диода из строя или его полному выходу из строя.

Пробой диодов P-N перехода происходит из-за двух явлений, а именно:

• Стабилитрон
• Лавинный пробой

Рисунок 7. Характеристики пробоя P-N переходного диода

Стабилитрон

Это явление наблюдается в диоде с p-n-переходом, который сильно легирован, имеет тонкий переход и ширина обедненного слоя будет небольшой. Поломки стабилитронов им не повредят. Повышение тока также очень незначительное и вызвано дрейфом электронов.

Лавина

Лавинный пробой происходит в p-n-переходе, который не так сильно легирован, имеет толстый переход и обедненный слой большей ширины. Лавинный пробой происходит, когда на диод подается высокое обратное напряжение. Электрическое поле на переходе будет увеличиваться по мере увеличения приложенного обратного напряжения. Лавинные срывы обычно разрушительны.

Известно, что диоды

с PN переходом являются основными строительными блоками большинства доступных полупроводниковых устройств, включая:

• Применяется также для выпрямления в электрических цепях.Процесс выпрямления — это преобразование переменного тока в постоянный. Диод p-n-перехода позволяет току течь, когда он находится в состоянии прямого смещения, и блокирует ток, когда он находится в состоянии обратного смещения. Эти условия позволяют использовать его в качестве выпрямителя.
• Диод также предназначен для восстановления постоянного тока в зажимных цепях.
• Он также используется для формирования волн в схемах ограничения.
• Диоды используются в схемах демодуляции.
• Используются в умножителях напряжения.
• P-N переходные диоды также используются в качестве переключателя в цифровых логических схемах, которые используются в схемах.
• Они широко используются для регулирования напряжения.

Сводка

Диод — это полупроводниковый прибор, изготовленный путем сплавления материалов p-типа и n-типа. Это позволяет току течь только в одном направлении. Когда его анод подключен к плюсу, а катод — к минусу, говорят, что он смещен в прямом направлении и пропускает ток. Когда анод и катод соединены иначе, говорят, что он имеет обратное смещение.Когда приложенное напряжение обратного смещения превышает определенный уровень, происходит лавинный пробой, и диод начинает проводить в состоянии обратного смещения.

диод | Викитроника | Фэндом

Материал, изготовленный из комбинации полупроводника P-типа и полупроводника N-типа, известен как диод. Часть диода N-типа имеет электроны, а часть P-типа имеет электронные дырки. Между этими двумя полупроводниками существует нейтральная область, известная как переходной барьер. Часть диода P-типа известна как анод , а часть N-типа известна как катод .Обычно в диоде есть поток электронов. Для протекания тока необходим внешний потенциал в правильном направлении и количестве.

Ток в диоде []

Диод может быть подключен к батарее двумя способами: с прямым или обратным смещением. Во-первых, это обратное смещение, анод диода к отрицательной клемме батареи и катод к положительной клемме батареи. Второй метод — это прямое смещение, чтобы подключить анод диода к положительной клемме батареи, а катод — к отрицательной клемме батареи.Чтобы прояснить прохождение тока через диод, эффекты соединения диода с батареей первым и вторым способом, соответственно, поясняются с помощью рисунка, приведенного ниже.

• Первый метод : Соединение отрицательного полюса на аноде и положительного полюса на катоде. Глядя на этот рисунок, становится ясно, что отрицательная клемма батареи будет притягивать отверстия P-типа, а электроны N-типа будут притягиваться к положительной клемме батареи.В результате этого процесса дырки P-типа собираются на конце P-типа, а электроны собираются на конце N-типа, как показано на рисунке. Теперь, если фигура видна четко, то видно, что переходной барьер рядом с переходом будет расширяться и, как следствие, между переходом не будет тока. Полупроводник N-типа диода.

Из этого метода исключено, что при подключении анода к отрицательной клемме и катода к положительной клемме батареи не будет протекать ток через диод.Такой способ подключения батареи известен как обратное смещение диода.

• Второй метод : При подключении положительной клеммы к аноду и отрицательной клеммы батареи к катоду диода. Из приведенных выше рисунков видно, что электроны N-типа отталкиваются отрицательной клеммой батареи к переходу, и точно так же отверстия P-типа отталкиваются к переходу положительной клеммой батарея.Когда положительное и отрицательное напряжения батареи на полупроводниках типа P и N увеличиваются до такого уровня, что отверстия P-типа начинают заполняться электронами N-типа, значит, сопротивление перехода N-типа устраняется, чем ток проточный диод.

При снижении давления от определенного давления ток через диод не будет протекать из-за сопротивления перехода. Соединение диода с батареей в этом положении, в котором положительный полюс батареи соединен с анодом, а отрицательный полюс к катоду называется прямым смещением диода.В прямом смещении сопротивление перехода очень низкое.

Что такое исправление? []

Отв. В основном электрическая энергия используется в форме переменного тока, но в некоторых местах она используется в форме постоянного тока. процесс получения постоянного тока из переменного тока известен как выпрямление.

Почему диод называют выпрямителем? []

Отв. Зная характеристики диода, становится ясно, что только при прямом смещении через диод протекает ток. При обратном смещении через диод не протекает ток.В одном цикле переменного тока первая половина цикла положительна, а вторая половина цикла отрицательна.

Типы диодов []

Приложения []

Демодуляция радио []

Первым применением диода была демодуляция радиопередач с амплитудной модуляцией (AM). История этого открытия подробно рассматривается в статье radio . Таким образом, AM-сигнал состоит из чередующихся положительных и отрицательных пиков напряжения, амплитуда или «огибающая» которых пропорциональна исходному звуковому сигналу, но среднее значение которого равно нулю.Диод (первоначально кристаллический диод) выпрямляет сигнал AM, оставляя сигнал, средняя амплитуда которого является желаемым звуковым сигналом. Среднее значение извлекается с помощью простого фильтра и подается в преобразователь звука, который генерирует звук.

Преобразование мощности []

Выпрямители состоят из диодов, где они используются для преобразования электричества переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Точно так же диоды также используются в умножителях напряжения Кокрофта-Уолтона для преобразования переменного тока в очень высокие напряжения постоянного тока.

Защита от перенапряжения []

Диоды часто используются для отвода высокого напряжения от чувствительных электронных устройств. Обычно они имеют обратное смещение (непроводящие) в нормальных условиях и становятся смещенными в прямом направлении (проводящими), когда напряжение поднимается выше своего нормального значения. Например, диоды используются в схемах шагового двигателя и реле для быстрого обесточивания катушек без разрушительных скачков напряжения, которые в противном случае могли бы возникнуть. Многие интегральные схемы также включают диоды на соединительных контактах, чтобы предотвратить повреждение чувствительных транзисторов внешним напряжением.Специализированные диоды используются для защиты от перенапряжения при более высокой мощности (см. Типы диодов выше).

Логические вентили []

Диоды можно комбинировать с другими компонентами для создания логических вентилей И и ИЛИ. Это называется диодной логикой.

Детекторы ионизирующего излучения []

Помимо света, упомянутого выше, полупроводниковые диоды чувствительны к более энергичному излучению. В электронике космические лучи и другие источники ионизирующего излучения вызывают шумовые импульсы и одиночные или множественные битовые ошибки.Этот эффект иногда используется детекторами частиц для обнаружения излучения. Одна частица излучения с энергией в тысячи или миллионы электрон-вольт генерирует множество пар носителей заряда, поскольку ее энергия вкладывается в полупроводниковый материал. Если слой истощения достаточно велик, чтобы уловить весь ливень или остановить тяжелую частицу, можно провести довольно точное измерение энергии частицы, просто измерив проводимый заряд и без сложностей, связанных с магнитным спектрометром и т. Д.Эти полупроводниковые детекторы излучения требуют эффективного и равномерного сбора заряда и низкого тока утечки. Их часто охлаждают жидким азотом. Для частиц с большим радиусом действия (около сантиметра) им нужна очень большая глубина истощения и большая площадь. Для частиц с коротким радиусом действия им необходимо, чтобы любой контактный или не обедненный полупроводник по крайней мере на одной поверхности был очень тонким. Напряжения обратного смещения близки к пробою (около тысячи вольт на сантиметр). Германий и кремний — обычные материалы.Некоторые из этих детекторов определяют положение, а также энергию. У них ограниченный срок службы, особенно при обнаружении тяжелых частиц, из-за радиационного повреждения. Кремний и германий совершенно разные по своей способности преобразовывать гамма-лучи в электронные ливни.

Полупроводниковые детекторы частиц высоких энергий используются в большом количестве. Из-за колебаний потерь энергии точное измерение выделенной энергии менее полезно.

Измерение температуры []

Диод можно использовать в качестве прибора для измерения температуры, поскольку прямое падение напряжения на диоде зависит от температуры.Эта температурная зависимость следует из приведенного выше уравнения идеального диода Шокли и обычно составляет около -2,2 мВ на градус Цельсия.

Устройства с зарядовой связью []

В цифровых камерах

и аналогичных устройствах используются матрицы фотодиодов, интегрированные со схемой считывания.

Учебный курс Фрэнка

Диоды

Диод — это полупроводниковый прибор, который проводит только в одном направлении. Этот эффект используется для исправления, когда положительная часть сигнала переменного тока может проходить, в то время как отрицательная часть блокируется.
Диод имеет два разных вывода. Положительный электрод называется анодом, а отрицательный катод. Катод всегда четко обозначен на корпусе диода в виде кольца.
Функция всех диодов одинакова. Различия заключаются в максимальном рабочем напряжении и максимальном токи.
На электронных платах и ​​схемах диоды часто имеют маркировку D.

Разные размеры означают разные рабочие напряжения и / или разные токи.

Символы

Символ обозначает одностороннюю функцию диода. Стрелка на схеме показывает направление текущий поток.

Ток может течь только в одном направлении: от анода к катоду — в направлении стрелки.

Типы

Как и все электронные устройства, диоды при работе имеют потери. Но по сравнению с резисторами падение напряжения на диод не зависит от сопротивления и силы тока.Падение напряжения на диоде фиксировано. Это всегда 0,7 В, независимо от того, какой ток течет. (Некоторые говорят, что это 0,6 В).

Падение напряжения на диоде всегда составляет 0,7 В.

Приложения

В электронике очень часто используется односторонний символ. Напряжения постоянного тока могут быть заблокированы или добавлены, а напряжения переменного тока исправлено.
Но также тот факт, что падение напряжения всегда одинаковое и стабильное, можно использовать в качестве опорного напряжения в в схемах стабилизаторов и в измерительных каскадах.

Когда ток идет только в одном направлении (от анода к катоду) и падение напряжения на диоде равно всегда 0,7 В (или 0,6 В), тогда напряжение на аноде должно быть примерно на 0,6 В выше, чем на катоде. Мы говорим диод находится в прямом смещении.

Смещено вперед. Напряжение на аноде больше положительного, чем на катоде. Падение напряжения составляет 0,6 В.

Когда напряжение на аноде меньше, чем на катоде, диод блокируется.Через диод не течет ток. В напряжение на катоде поступает от другого источника, но не через диод. Диод имеет обратное смещение.

Обратное смещение. Напряжение на аноде более отрицательное, чем на катоде. Через диод не может протекать ток. В напряжение на катоде поступает из другого источника.

Диод в прямом направлении.Лампочка светится. Напряжение на лампочке составляет 11,3 В, потому что падение напряжения на диоде 0,7 В.

Диод обратного направления. Нет тока. Лампочка не светится.

Лампа светится при наличии напряжения от аккумулятора или от внешнего источника питания. Когда оба приложенный ток течет от источника питания, потому что напряжение немного выше (12 В), чем от источника аккумулятор (12В — 0.7 В = 11,3 В). Диод также предотвращает разрушение аккумулятора внешним напряжением. В этом случае диод работает в обратном направлении.

Обрезана синусоида входного сигнала переменного тока. Через диод проходит только положительная часть. Дополнительная информация в Блоки питания

Защита от обратной полярности. Ток протекает только при правильной полярности батареи. Преимущество: не срабатывает предохранитель Недостаток: потеря напряжения 0,7 В, необходимо соблюдать максимальный ток.

Другая защита от обратной полярности. При правильной полярности диод не влияет. Обратная полярность, ток короткого замыкания течет и перегорает предохранитель. Преимущество: Отсутствие потери напряжения, недопустимый рабочий ток. Недостаток: предохранитель выходит из строя, и его необходимо заменить в случае неправильной полярности.

Тестирование

Диод не имеет определенного омического сопротивления, потому что падение напряжения фиксировано и не зависит от Текущий. Результат измерения омметра больше зависит от самого омметра, чем от на диоде. Не используйте диапазон омметра вашего мультиметра. Всегда используйте специальный диодный диапазон.
Однако значение на дисплее не имеет значения.Мультиметр используется только для проверки наличия проводимости диода. или не.

Мультиметр диодного диапазона. Плюс к аноду. Текущие потоки. На дисплее отображается значение.

Плюс к катоду. Теперь ток не должен течь. На дисплее отображается обрыв цепи. Диод в порядке.

Как всегда при работе с омметром на плате, правильный результат измерения вы получите только после отключения хотя бы один вывод диода от остальной части схемы.

Под напряжением диод можно проверить, измерив падение напряжения.
Напряжение на аноде должно быть на 0,7 В выше, чем на катоде.
Напряжение такое же, как на диоде?

В работе падение напряжения 0,7В. (Анод к катоду)

Таким образом, напряжение на катоде на 0,7 В ниже, чем на аноде.

Устранение неисправностей

На практике неисправные диоды всегда имеют короткое замыкание.Теоретически возможно, что сначала произойдет короткое замыкание диода, а затем он взрывается из-за гораздо более высокого тока и приобретает высокое сопротивление. Но на практике срабатывает предохранитель или резистор сгорает до того, как это произойдет.

Под напряжением диод не только создает падение напряжения 0,7 В, но также может разделять два разных напряжения. А напряжение на катоде не обязательно должно быть напряжением, исходящим от анода. Это также может исходить от другого источник напряжения. В общем, если напряжение на катоде выше, чем на аноде, напряжение идет откуда угодно. иначе, а диод поддерживает отдельные напряжения.Диод в порядке.

Как всегда в электронике, нагрев — большая проблема. Диоды перегреваются и / или создают точки холодной пайки. Тщательно проверьте все точки пайки платы и в случае сомнений перепаяйте стыки.
Если диод неисправен, выберите тип большего размера, если это возможно.

Список общих диодов

Диоды различаются максимальным рабочим напряжением и максимально допустимым током.
Типы достигают от нескольких мА (1N914) до нескольких ампер (BY550).
Вот некоторые общие диоды и их характеристики:

Тип	Напряжение (максимальное)	Ток (максимум)
1N914	100 В	75 мА
1N4148	75 В	200 мА
1N4001	50 В	1 А
1N4002	100 В	1 А
1N4003	200 В	1 А
1N4004	400 В	1 А
1N4005	600 В	1 А
1N4006	800 В	1 А
1N4007	1000 В	1 А
1N5400	50 В	3 А
1N5401	100 В	3 А
1N5402	200 В	3 А
1N5404	400 В	3 А
1N5406	600 В	3 А
1N5407	800 В	3 А
1N5408	1000 В	3 А
BY 133	1300 В	1 А
BY 255	1300 В	3 А
BY550-400	400 В	5 А

Цены

Диоды очень дешевые, и стандартные типы не должны отсутствовать в каждой мастерской.
Вот типичные цены на диоды и выпрямители в Европе:

1N4148	0,02 €
1N4007	0,02 €
1N5408	0,06 €

Ссылки и источники

Википедия: Диод
frankshospitalworkshop: Технические паспорта

Как определить анодные и катодные выводы диода? — AnswersToAll

Как определить анодные и катодные выводы диода?

Полярность диода

и символы На физическом диоде вы заметите две клеммы, выступающие из консервной банки посередине.Одна сторона — это положительный вывод, называемый анодом. Другой вывод — это отрицательный конец, называемый катодом.

Почему анод отрицательный, а катод положительный?

В гальваническом элементе электроны будут двигаться к аноду. Поскольку электроны несут отрицательный заряд, анод заряжается отрицательно. То же самое и с катодом. Это потому, что протоны притягиваются к катоду, поэтому он в основном положительный и, следовательно, положительно заряжен.

В каком направлении текут диоды?

прямое направление
Ток, проходящий через диод, может идти только в одном направлении, называемом прямым направлением.Ток, пытающийся течь в обратном направлении, заблокирован. Они похожи на односторонний клапан электроники. Если напряжение на диоде отрицательное, ток не может течь *, и идеальный диод выглядит как разомкнутая цепь.

Может ли анод быть отрицательным?

Анод отрицательный в электрохимической ячейке, потому что он имеет отрицательный потенциал по отношению к раствору, в то время как анод положительный в электролитической ячейке, потому что он подключен к положительной клемме батареи.

Есть ли у диодов направление?

Диоды пропускают ток только в одном направлении, и они всегда поляризованы.У диода два вывода. Положительная сторона называется анодом, а отрицательная — катодом.

Протекает ли ток от анода к катоду?

Электроны всегда текут от анода к катоду, несмотря ни на что. Катод всегда находится там, где происходит восстановление, поэтому там должны быть электроны. В гальваническом элементе анод отрицательный, а катод положительный, поэтому электроны текут туда самопроизвольно.

Куда вы подключаете положительный полюс светодиода?

анод
Простая схема светодиода устроена так, что положительный полюс батареи подключен через резистор к аноду светодиода.Катод светодиода подключается к отрицательной клемме аккумулятора.

Что такое диод? Подробное руководство по диодам.

Сегодня в этом посте я подробно расскажу о диоде, включая определение диода, символ, работу, характеристики, типы и приложения.

Давайте начнем.

определение:

Диод — это электрическое устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении и показывает максимальное сопротивление для тока, протекающего в противоположном направлении.Диод имеет две клеммы, называемые анодом и катодом. Анод — это положительный вывод, а катод — отрицательный вывод, и ток будет течь только от вывода анода к выводу катода.

Символ:

На следующем рисунке показан электрический символ диода.

Рабочие:

Работа диода зависит от взаимодействия между P- и N-переходами. P-переход — это область с высокой концентрацией дырок, а N-переход — это область с высокой концентрацией электронов.

Чтобы понять работу диода, возьмем три следующих условия.

A: диод с прямым смещением:

Состояние прямого смещения возникает, когда материал P-типа диода соединен с положительной клеммой источника, а материал N-типа соединен с отрицательной клеммой источника.

Сначала, когда мы увеличиваем напряжение от нуля, через диод не будет протекать ток из-за наличия потенциального барьера.Однако, когда приложенное напряжение превышает прямой потенциальный барьер, диод будет вести себя как короткозамкнутый путь, и протеканию тока будут препятствовать внешние резисторы.

Диод с обратным смещением:

Это состояние возникает, когда материал P-типа диода подключен к отрицательной клемме источника, а материал N-типа подключен к положительной клемме источника.

В этом состоянии дырки, присутствующие в P-области, будут смещаться дальше от обедненной области из-за электростатического притяжения.В результате останется больше открытых отрицательных ионов. В этом случае в цепи не будет протекания тока.

Несмещенный диод на PN-переходе:

В несмещенных условиях не будет подаваться напряжение от внешнего источника энергии. Когда P- и N-переходы присоединены, это приводит к потоку электронов от материала n-типа к материалу p-типа и потоку дырок от материала p-типа к материалу n-типа.

Этот поток носителей заряда будет генерировать третью область, где носителей заряда нет, эта третья область называется областью истощения.

Характеристики:

Характеристики диодов можно продемонстрировать с помощью вольт-амперной характеристики. Это означает, что для определенного значения тока мы будем измерять соответствующее напряжение на нем. Резисторы показывают линейное соотношение V-I, однако в случае диодов это соотношение иное. На следующем рисунке показана кривая V-I диода.

Диод работает в трех различных областях в зависимости от приложенного к нему напряжения.

• Область прямого смещения: Когда на диод подается положительное напряжение, диод включается и через него проходит ток. Для протекания тока через диод в области прямого смещения положительное напряжение должно превышать прямое напряжение Vf.
• Область обратного смещения: В этой области диод будет выключен, а приложенное напряжение будет меньше прямого напряжения Vf и больше напряжения пробоя Vbr.В этом состоянии устройство показывает максимальное сопротивление для тока, однако через диод будет протекать очень небольшое количество тока, называемого током обратного насыщения.
• Область пробоя: Когда на диод подается очень большое отрицательное напряжение, это позволяет току течь в обратном направлении от катода к аноду. Эта область называется областью пробоя.

Типы:

Диоды делятся на следующие типы.

Стабилитроны:

Стабилитроны

— это сильно легированные полупроводниковые приборы, которые проводят в условиях обратного смещения. Они также известны как диоды обратного пробоя и имеют напряжение пробоя ниже 5 В. Из-за наличия сильно легированного полупроводникового материала стабилитрон представляет собой очень тонкую обедненную область для увеличения напряженности электрического поля.

Фотодиоды:

Фотодиоды

идеально подходят для солнечных батарей и приложений оптической связи, потому что они могут воспринимать свет и в основном упакованы в материал, который позволяет свету проходить через него.Ряд фотодиодов может быть встроен в одно устройство либо в виде двумерной матрицы, либо в виде линейной матрицы.

Лавинные диоды:

Лавинные диоды похожи на стабилитроны с одним отличием, то есть оба имеют температурный коэффициент разной полярности. Эти диоды начинают проводить в обратном направлении, когда напряжение обратного смещения превышает напряжение пробоя. При определенном обратном напряжении эти диоды выходят из строя, но не разрушаются.

Кристаллические диоды:

Это диоды с точечным контактом.Они содержат полупроводниковый кристаллический материал для катода, а анод состоит из тонкого металла. Эти диоды также называются кошачьими усами-диодами, и их нелегко найти на рынке.

Светодиодные диоды:

Светодиодные диоды

содержат кристаллическое вещество, которое может излучать свет разных цветов, включая оранжевый, красный, зеленый и синий, в зависимости от кристаллического вещества, используемого в диоде. Эти диоды широко используются в сигнальных приложениях и называются устройствами с низким КПД.

PIN диоды:

PIN-диоды

широко используются в силовой электронике, поскольку они могут выдерживать высокие напряжения. PIN-диод содержит структуру p-типа / внутреннего / n-типа из-за нелегированного центрального слоя. Их часто используют в качестве аттенюаторов и переключателей частоты.

Приложения:

Диоды используются в следующих приложениях.

• Используется как ограничитель формы сигнала
• Используется для управления потоком тока
• Встроенный для демодуляции амплитудного сигнала
• Используется для измерения температуры
• Используется в конструкции выпрямителей для преобразования сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока

Надеюсь, эта статья оказалась для вас полезной.Если у вас есть вопросы, вы можете оставить свой комментарий в разделе ниже. Я хотел бы помочь вам как можно лучше. Спасибо, что прочитали статью.

как определить анод и катод светодиода

Общие контакты дисплеев обычно используются для определения типа 7-сегментного дисплея. Посмотрите на бордюрное кольцо, которое немного выступает. В отличие от пассивных компонентов, которые бездействуют, сопротивляясь или накапливая, диоды активно задействуют приливы и отливы тока, протекающего по нашим устройствам.Это означает, что одновременно можно зажигать только одну матрицу. Чаще всего, если вы не видите ни одной из этих отметок, небольшая выемка или точка указывают на отрицательную сторону светодиода. Поскольку каждый светодиод имеет два соединительных контакта, один из которых называется «анодом», а другой «катодом», поэтому существует два типа светодиодных 7-сегментных дисплеев, называемых: общий катод (CC) и общий анод (CA). Мы подключаем контакт питания (контакт 2) светодиода RGB к + 3V питания. Светодиод загорится. Если светодиод горит, это обычный АНОД. Я преподаю электронику в своем местном магазине TechShop.Светодиод имеет две клеммы, известные как анод и катод. Если мы сначала посмотрим на обычный светодиод на рисунке ниже, то вы увидите, что у вас есть два способа отличить + и — или анод от катода. Электроны в полупроводнике рекомбинируют с электронными дырками, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света (соответствующий энергии фотонов) определяется энергией, необходимой электронам для пересечения запрещенной зоны полупроводника. б. Здесь анод положительный, а катод отрицательный.Если ни один сегмент не горит, вам нужно поменять местами проводку. В нем есть дыра. Вы можете определить это по подключению к земле / положительному напряжению. Более длинный вывод светодиода обычно является положительным (анод), а более короткий вывод — отрицательным (катод). Ориентация светодиода важна, так как светодиод не будет работать, если он ориентирован неправильно. Светодиоды RGB имеют четыре вывода — по одному для каждого светодиода, а другой — для общего анода или катода. 4-контактный Популярный 4-контактный светодиод RGB позволяет воспроизводить цвета в видимом спектре.Затем, во-вторых, мне нужно определить, какие контакты активируют сегменты A и F. «ZD2005 9061 smd led yel 40mcd gullwing pk10» Приведенное выше описание — это все, что мне нужно, чтобы идентифицировать smd led, который я купил в jcar australia в неприметном пакете из десяти. Диод имеет обратное смещение, когда положительный (красный) измерительный провод находится на катоде, а отрицательный (черный) измерительный провод находится на аноде. Во-первых, вам необходимо точно определить катод (-) и анод (+). В этом режиме мультиметр может подавать ток примерно 2 мА между измерительными проводами.Подключите вывод анода светодиода к положительному щупу мультиметра, а вывод катода к отрицательному щупу. Подключите катодный вывод светодиода к положительному щупу мультиметра, а анодный вывод к отрицательному щупу. Поскольку каждый светодиод имеет два соединительных контакта, один из которых называется «анод», а другой — «катод», поэтому существует два типа 7-сегментного дисплея, называемых: общий катод (CC) и общий анод (CA). Светодиод (светоизлучающий диод) Тест. Светоизлучающий диод, подобный диоду с PN переходом, не является симметричным i.е. 3) Конец с белыми параллельными полосами — катод. Положительный вывод (анод) — это более длинный вывод. К катоду можно подключить любой вывод. Диод плохой, если показания одинаковы в обоих направлениях. Иногда можно встретить дополнительные метки: A или + для анода и K или -для катода. Поврежденная или замкнутая в цепи, плоская сторона лицевой панели светодиода является стороной, ближайшей к катоду. Как определить выводы светодиодных клемм. 3 ниже с эскизом физического светодиода. Схематический символ светодиода аналогичен диоду, за исключением двух стрелок, направленных наружу.Электроны в полупроводнике рекомбинируют с электронными дырками, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света (соответствующий энергии фотонов) определяется энергией, необходимой электронам для пересечения запрещенной зоны полупроводника. Как определить тип 7-сегментного светодиода? 1. Разница между анодом и катодом Катод обычно является отрицательной стороной, а анод — положительной стороной. Анод — это электрод, в который втекает электричество. Катод — это электрод, из которого вытекает электричество.Вы можете легко идентифицировать анодный вывод светодиода, поскольку они обычно имеют более длинные выводы. СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД (LED) Светодиод бывает разного цвета, его цвет зависит от полупроводникового материала. Реакция на аноде является окислительной, а на катоде — восстановительной. Обе конфигурации имеют свои плюсы и минусы. Он будет излучать свет только тогда, когда отрицательный датчик находится на конце катода, а положительный датчик — на конце анода. Вы можете идентифицировать анод и катод светодиода, посмотрев на контакты: более длинный вывод — анод, а короче — катод; Вы также можете идентифицировать анод и катод, глядя на край светодиода, плоский край катода светодиода.Большая пластина будет катодом. Трехцветный светодиод… ЧАСТЬ 1: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕХЦВЕТНОГО СВЕТОДИОДА Проверка общего катода: Подключите трехцветный светодиод, как показано ниже. Этот светодиод несколько отличается от того, который мы изучили до сих пор (с точки зрения внешнего вида). В сегментных дисплеях общий вывод обычно используется для определения типа 7-сегментного дисплея. Подключение: светодиод нельзя подключать напрямую к 12 В (или 24 В), он должен иметь последовательно включенный резистор. Диоды имеют два вывода, анод и катод.Есть два типа светодиодных 7-сегментных дисплеев: с общим катодом (CC) и с общим анодом (CA). Если вы хотите осветить сегмент дисплея с общим анодом, подключите эту часть к земле и подайте питание на общий контакт (3 и 8 или DP). Следовательно, должен быть приложен соответствующий потенциал, чтобы он вел себя как светодиод. 4. Для работы светодиода его необходимо подключить к источнику напряжения правильной стороной. Некоторые люди на этих видео прикрепляли резистор к катодной ножке светодиода, а некоторые — к анодной ножке.Это означает, что если включить в цепь в обратном направлении, светодиод… Анод — это положительная сторона, а катод — отрицательная сторона диода. У аккумулятора неровная сторона — (+), а гладкая — (-). Иногда символ диода тоже создает путаницу. Определить катод и анод светодиода очень легко, заглянув внутрь. Электроны поставляются окисляющимися частицами. Таким образом, для идентификации светодиод имеет уникальный способ идентифицировать свои выводы как анод или катод. Условное обозначение светодиода показано на рис.Один из способов запомнить это — мнемоническая КИСЛОТА, Anode Cathode Is Diode или Anode Current In Diode. Определите клеммы диода (анод и катод). Удерживайте цифровой мультиметр (DMM) в режиме проверки диодов, повернув центральную ручку в то место, где отображается символ диода. Другой способ — поднести устройство к свету, чтобы вы могли видеть внутреннюю структуру. Принцип установки светодиодов очень прост, просто подключите положительный полюс к положительному полюсу, отрицательный полюс к отрицательному полюсу.Как и диод, светодиод имеет удельное прямое падение напряжения от 1,8 до 3,3 В в зависимости от его цвета. В светодиодах положительная клемма называется анодом, а отрицательная клемма — катодом. Это дает + 3В питания на каждый из анодов 3 светодиодов. Простой светодиод: светодиоды представлены символом диода для обозначения анода и катода: выбрав компонент и открыв вкладку «Свойства», можно настроить свойства светодиода: — Цвет: Цвет светодиода: желтый, красный, зеленый, синий, оранжевый или фиолетовый.Идентификация: светодиод имеет соединения «АНОД» и «КАТОД». На следующем рисунке показано внутреннее соединение 7-сегментного дисплея с общим катодом. Сначала возьмем омметр и поместим положительный щуп на анод диода (черная часть диода_ и отрицательный щуп на катоде диода (серебряная полоска), как показано выше. Процедура режима сопротивления проводится как следующим образом: светодиоды RGB имеют четыре вывода — по одному для каждого светодиода, а другой — для общего анода или катода. Мультиметр покажет 0.7V. Ключевое различие между анодом и катодом состоит в том, что анод является положительным выводом, а катод — отрицательным выводом. Давайте теперь посмотрим, как проверить светодиод с помощью цифрового мультиметра. Если вы устанавливаете гальванический элемент, вам нужно помнить о окислительно-восстановительной реакции, чтобы идентифицировать электроды. Диод хорошо известен своей способностью контролировать прохождение электрического тока в цепи. Общий анод означает, что анодная (положительная) сторона всех светодиодов электрически подключена к одному выводу, и каждый катод светодиода имеет свой собственный вывод.Светодиод имеет положительный (анодный) вывод и отрицательный (катодный) вывод. Схема подключения двухцветного светодиода считается «обратно-параллельной»; то есть один вперед, а другой назад. Поскольку диоды сделаны из полупроводникового материала, у них есть… С проволочным резистором нет цветных полос, просто напечатанный текст, объявляющий функциональность. Анод и катод диода можно отличить с помощью трафаретной печати на печатной плате, которая выглядит следующим образом: 1) Конец с надрезом является катодом диода.Более длинный вывод представляет собой катод. В двухпроводной светодиодной лампе короткий вывод является катодом (отрицательным) и находится на стороне линзы со сплющенным ободом. Но изображения продаж в Интернете четырех выводов показывают, что второй ввод с плоской стороны является самым длинным, и у него есть одна зарядка; остальные 3 вывода имеют противоположный заряд. Отрицательная сторона называется катодом. Таким образом, включение любого конкретного сегмента будет включать пропускание тока от этого общего анодного (положительного) вывода к конкретному катодному (отрицательному) выводу для желаемого сегмента.Это длина штырей, где более длинный провод является анодом, а тем короче — катодом. Различия между общим анодом светодиода RGB и общим катодом Поместите красный наконечник мультиметра на самый длинный провод светодиода. Определите анодные и катодные выводы светодиода. Более длинный вывод светодиода обычно является положительным (анод), а более короткий вывод — отрицательным (катод). Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода. В книге «Начало работы в электронике» есть одна презентация, подразумевающая, но не прямо заявляющая, что катодная часть (?) Поверните мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь к каждому щупу. светодиодных клемм.В конце концов, я считаю, что лучше всего идентифицировать анод и катод на шелке и / или на сборочном чертеже и предоставить техническое описание (или, по крайней мере, чертеж детали). Настоящее преступление состоит в том, что многие учебные пособия основаны на условных обозначениях, а не на стандартах. Более того, у светодиода обычно есть (+) анод, но не всегда. Однако есть также биполярные электроды, которые могут работать как аноды, так и катоды. Обращаясь к любой схеме, включающей светодиоды, мы иногда путаемся с идентификацией клемм.Любой из светодиодов может быть включен независимо или смешан, чтобы создать комбинацию. Анод и катод физического светодиода можно различить по определенным характеристикам; анодный штифт длиннее катодного штифта, а катодная сторона пластиковой рассеивающей линзы обычно слегка приплюснута. В результате получается светодиод, который имеет 4 контакта, по одному для каждого светодиода, и один общий катод или один общий анод. Двухцветный 3-контактный светодиод с общим катодом. О: Светодиод — это диод, и, как и все диоды, у них есть [анод], означающий положительный вывод, и [катод] отрицательный вывод.Светодиод имеет два вывода, один из которых является катодом, а другой — анодом. Мы можем легко идентифицировать катод и анод, чтобы увидеть длину выводов, длина выводов катода меньше длины анода, но иногда они бывают одинакового размера. Другая конфигурация противоположна первой, в которой все катоды светодиода соединены вместе, и эта конфигурация известна как общий катодный 7-сегментный дисплей. У вас есть нереактивные компоненты (в идеале, что довольно близко к реальности), поэтому любой ток, протекающий в диод / резистор, должен вытекать, поэтому ток будет одинаково хорошо ограничен за счет наличия резистора либо на анодной, либо на катодной стороне.

Динамо Киев Прямая трансляция, Продажа на Reddit Robinhood, Дресс-код Chicago Chop House, Как изменить язык в фильме Netflix по телевизору, Что означают следы кетонов в моче? Доктор Льюис Вандэвисион Актриса,

Что такое диод? — Основы схемотехники

Диод — это специализированный электронный компонент, который действует как односторонний переключатель. Он проводит электрический ток только в одном направлении и ограничивает ток в противоположном направлении.Диод смещен в обратном направлении, когда он действует как изолятор, и смещен в прямом направлении, когда он пропускает ток. Диод имеет два вывода: анод и катод. Диоды используются в переключателях, модуляторах сигналов, смесителях сигналов, выпрямителях, ограничителях сигналов, регуляторах напряжения, генераторах и демодуляторах сигналов.

Диод в прямом смещении

Напряжение, приложенное к аноду, положительно по отношению к катоду. Кроме того, напряжение в диоде выше порогового напряжения, поэтому он действует как короткое замыкание и пропускает ток.

Диод в обратном смещении

Если катод положительный по отношению к аноду, диод имеет обратное смещение. Затем он будет действовать как разомкнутая цепь, в результате чего ток не будет протекать.

Для чего используются диоды?

Защита от обратного тока

Блокирующий диод используется в некоторых схемах для защиты в случае случайной проблемы с обратным подключением, такой как неправильное подключение источника постоянного тока или изменение полярности.Поток тока в неправильном направлении может повредить другие компоненты схемы.

Диод для защиты от обратного тока

На рисунке выше показано, что блокирующий диод включен последовательно с нагрузкой и с положительной стороной источника питания. В случае обратного подключения ток не будет течь, потому что диод будет иметь обратное смещение. Тогда нагрузка будет защищена от обратного тока. Однако, если полярность правильная, диод будет в прямом смещении, поэтому ток нагрузки может протекать через него.

Простые регуляторы напряжения

Стабилизатор напряжения используется для понижения входного напряжения до требуемого уровня и поддерживает его неизменным, несмотря на колебания напряжения питания. Его также можно использовать для регулирования выходного напряжения. Стабилитрон обычно используется в качестве стабилизатора напряжения, поскольку он предназначен для работы в условиях обратного смещения. При прямом смещении ведет себя как нормальный сигнальный диод. С другой стороны, напряжение остается постоянным в широком диапазоне токов, когда к нему прикладывается обратное напряжение.

Стабилитрон как регулятор напряжения

На рисунке выше ток в диоде ограничивается последовательным резистором, подключенным к цепи. Поскольку диод подключен к положительной клемме источника питания, он работает как обратное смещение, которое также может работать в условиях пробоя. Обычно используется диод с высокой номинальной мощностью, поскольку он может выдерживать обратное смещение, превышающее его напряжение пробоя. Ток стабилитрона всегда будет минимальным, если приложены минимальное входное напряжение и максимальный ток нагрузки.Учитывая входное напряжение и необходимое выходное напряжение, мы можем использовать стабилитрон с напряжением, примерно равным напряжению нагрузки.

Стабилизаторы напряжения

Ток, протекающий через стабилитрон, уменьшается в пользу тока нагрузки, когда нагрузочный резистор подключен параллельно стабилитрону. Величина протекающего в нем тока важна, потому что это ключ к стабилизации. Глядя на кривую вольт-амперной характеристики стабилитронов, вы заметите резкое увеличение напряжения выше напряжения пробоя, что доказывает, что он лучше всего подходит для стабилизации небольших постоянных напряжений.Ток увеличивается, а сопротивление диода уменьшается. Поэтому напряжение на стабилитроне практически одинаковое. Обычно подключается резистор, чтобы убедиться, что максимально допустимая мощность рассеивания не превышена.

Преобразование переменного тока в постоянный

Диоды

обычно используются для построения различных типов выпрямительных схем, таких как полуволновые, двухполупериодные, центральные и полные мостовые выпрямители. Одно из его основных применений — преобразование мощности переменного тока в мощность постоянного тока.

Во время положительного полупериода входного питания анод становится положительным по отношению к катоду. Диод будет находиться в прямом смещении, что приведет к протеканию тока к нагрузке. Однако во время отрицательного полупериода входной синусоидальной волны анод становится отрицательным по отношению к катоду. Таким образом, диод будет иметь обратное смещение, и ток на нагрузку не будет течь. Выходное напряжение будет пульсирующим постоянным током, если и напряжение, и ток на стороне нагрузки имеют одну полярность.Нагрузка является резистивной в положительном полупериоде, и напряжение на нагрузочном резисторе будет таким же, как и напряжение питания. Ток нагрузки будет пропорционален приложенному напряжению, а входное синусоидальное напряжение будет на нагрузке.

Как работает диод?

Диод считается полупроводниковым устройством, имеющим два вывода и выполняющим функцию односторонней двери для электрического тока. Полупроводники могут быть проводниками или изоляторами. Его сопротивление можно контролировать, увеличивая или уменьшая его сопротивление, называемое легированием.Легирование — это процесс добавления примесных атомов в материал.

Есть два типа полупроводниковых материалов:

• Материал N-типа — добавление мышьяка, фосфора, сурьмы, висмута и других пятивалентных элементов позволяет получить полупроводниковый материал N-типа. В нем есть лишние электроны. Его дополнительные отрицательно заряженные частицы перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную.

• Материал P-типа — добавление алюминия, галлия, бора, индия и других количеств позволяет получить полупроводниковый материал P-типа.Есть лишние отверстия.

Наличие дырок означает отсутствие электрона и положительный заряд. Каждый раз, когда электрон движется в дырку, он создает за собой другую дыру, поскольку они движутся в противоположном направлении от электронов. Комбинация материалов N-типа и P-типа образует соединение P-N. Вы можете увидеть обедненные области по обе стороны от диодного перехода. Эта область обеднена свободными электронами и дырками. Электроны со стороны N-типа заполняют отверстия со стороны P-типа.

Что такое зона истощения?

Область обеднения образуется, когда на диод не подается напряжение, поэтому электроны из материала N-типа заполняют отверстия в материале P-типа вдоль перехода между слоями.В этой области материал N-типа или P-типа возвращается в исходное изоляционное состояние. Электричество не может течь в область истощения, поскольку все дыры заполнены, и нет свободных электронов или пустых пространств для электричества.

Вы увидите соединение P-N, когда отверстия перемещаются со стороны P на материал N-типа и обнажают отрицательные заряды. Затем вы увидите дырки и электроны, диффундирующие на другую сторону. После этого начинает формироваться область истощения.

Диоды с прямым смещением и диоды с обратным смещением

Диоды специального назначения

Стабилитроны

Он состоит из сильно легированного PN перехода, который проводит в обратном направлении при достижении определенного заданного напряжения.Он также позволяет току течь в прямом или обратном направлении. Он обычно используется для ограничителей перенапряжения, регулирования напряжения, опорных элементов и любых других коммутационных приложений и схем ограничителей.

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки

имеют низкое прямое падение напряжения, но очень быстрое переключение. Между металлом и полупроводником образуется переход полупроводник-металл, который создает барьер Шоттки. Когда через диод протекает ток, на выводах диода наблюдается небольшое падение напряжения.Чем меньше падение напряжения, тем выше эффективность системы и выше скорость переключения. Наиболее распространенные применения диода Шоттки — это радиочастота, выпрямитель в некоторых силовых приложениях и смеситель.

Выпрямительные диоды

Выпрямительные диоды могут быть смещенными или несмещенными. Выпрямительный диод становится несмещенным, когда на него не подается напряжение. В это время на P-стороне находится большинство дырок носителей заряда и очень мало электронов, тогда как на N-стороне больше всего электронов и очень мало дырок.С другой стороны, он становится смещенным в прямом направлении, когда положительный вывод источника напряжения подключается к стороне P-типа, а отрицательный вывод подключается к стороне N-типа. Он будет иметь обратное смещение, когда положительный вывод источника напряжения подключен к концу N-типа, а отрицательный вывод источника подключен к концу P-типа диода. Через диод не будет тока, кроме тока обратного насыщения, потому что истощающий слой перехода становится шире с увеличением напряжения обратного смещения.Выпрямительные диоды обычно используются в качестве компонента в источниках питания, который преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока.

Диоды сигнальные

Сигнальные диоды обычно используются для обнаружения сигналов. Обычно они имеют низкий максимальный ток и среднее или высокое прямое напряжение. Одно из наиболее распространенных применений сигнального диода — это основной диодный переключатель.

Германиевые диоды

Германиевые диоды имеют низкое прямое падение напряжения, обычно 0.3 вольта. Низкое прямое падение напряжения приводит к низким потерям мощности и более эффективному диоду, что во многих отношениях делает его лучше, чем кремниевый диод. Это более важно в средах с очень низким уровнем сигнала, например, при обнаружении сигналов от аудио до частот FM и в логических схемах низкого уровня. Германиевые диоды имеют больший ток утечки для германия при обратном напряжении, чем для кремния.

Соединительные диоды

Переходные диоды — одни из самых простых полупроводниковых приборов.Но в отличие от других диодов, они не ведут себя линейно по отношению к приложенному напряжению. Диоды имеют экспоненциальную зависимость тока от напряжения. Он образуется, когда полупроводник P-типа объединяется с полупроводником N-типа, создавая потенциальный барьер через диодный переход.

Три возможных условия «смещения» для стандартного переходного диода

1. Прямое смещение — потенциал напряжения связан отрицательно с материалом N-типа и положительно с материалом N-типа на диоде, что уменьшает ширину диода с PN-переходом.

2. Обратное смещение. Потенциал напряжения соединен положительно с материалом N-типа и отрицательно с материалом P-типа на диоде, что увеличивает ширину диода с PN-переходом.

3. Нулевое смещение — на диод PN-перехода не подается внешнее напряжение.