8-900-374-94-44
Диод — электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.
У него есть 2 полюса: анод и катод. Ток пропускается только от анода (+) к катоду (-).
Электроды диода носят названия анод и катод. Если к диоду приложено прямое напряжение (то есть анод имеет положительный потенциал относительно катода), то диод открыт (через диод течёт прямой ток, диод имеет малое сопротивление). Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение (катод имеет положительный потенциал относительно анода), то диод закрыт (сопротивление диода велико, обратный ток мал, и может считаться равным нулю во многих случаях).
Диоды бывают электровакуумные, газоразрядные и самые распространённые – полупроводниковые. Свойства диодов, чаще всего в связках между собой, используются для преобразования переменного тока электросети в постоянный ток, для нужд полупроводниковых и других приборов.
Конструктивно, полупроводниковый диод состоит из небольшой пластинки полупроводниковых материалов (кремния/германия), одна сторона (часть пластинки) которой обладает электропроводимостью p-типа, то есть принимающей электроны (содержащей искусственно созданный недостаток электронов, «дырочная»), другая обладает электропроводимостью n-типа, то есть отдающей электроны (содержащей избыток электронов, «электронной»).
Слой между ними называется p-n переходом. Здесь буквы p и n — первые в латинских словах negative — «отрицательный», и positive — «положительный». Сторона p-типа, у полупроводникового прибора является анодом (положительным электродом), а область n-типа — катодом (отрицательным электродом) диода.
| Падение напряжения | VF | Вольт |
| Максимальное сдерживаемое обратное напряжение | VDC | Вольт |
| Максимальный прямой ток | IF | Ампер |
После того, как напряжение в прямом направлении превысит небольшой порог VF диод открывается и начинает практически беспрепятственно пропускать ток, который создаётся оставшимся напряжением.
Если напряжение подаётся в обратном направлении, диод сдерживает ток вплоть до некоторго большого напряжения VDC после чего пробивается и работает также, как в прямом направлении.
Также известен как защитный, кремниевый
Шоттки — фамилия его изобретателя. Также известен как сигнальный, германиевый.
Зеннер — фамилия его изобретателя. Также известен как стабилитрон
Диод является двух электродным полупроводниковым прибором.
Это соответственно Анод (+) или положительный электрод и Катод (-) или отрицательный электрод. Принято говорить, что диод имеет (p) и (n) области, они соединены с выводами диода. Вместе они образуют p-n переход. Разберем подробнее, что же такое этот p-n переход. Полупроводниковый диод представляет собой очищенный кристалл кремния или германия, в котором в область (p) введена акцепторная примесь, а в область (n) введена донорная примесь. В качестве донорной примеси могут выступать ионы Мышьяка, а в качестве акцепторной примеси ионы Индия. Основное свойство диода, это возможность пропускать ток только в одну сторону. Рассмотрим приведенный ниже рисунок:
Пример односторонней проводимости диода
На этом рисунке видно, что если диод включить Анодом к плюсу питания и Катодом к минусу питания, то диод находится в открытом состоянии и проводит ток, так как его сопротивление незначительно.
Если диод включен Анодом к минусу, а Катодом к плюсу, то сопротивление диода будет очень большим, и тока в цепи практически не будет, вернее он будет, но настолько маленьким, что им можно пренебречь.
Иллюстрация прямой обратный ток диода
Подробнее можно узнать, посмотрев следующий график, Вольт-Амперную характеристику диода:
Вольт-амперная характеристика диода
В прямом включении, как мы видим из этого графика диод имеет небольшое сопротивление, и соответственно хорошо пропускает ток, а в обратном включении до определенной величины напряжения диод закрыт, имеет большое сопротивление и практически не проводит ток. В этом легко убедиться, если есть под рукой диод и мультиметр, нужно поставить прибор в положение звуковой прозвонки, либо установив переключатель мультиметра напротив значка диода, в крайнем случае, можно попробовать прозвонить диод, установив переключатель на положение 2 КОм измерения сопротивления.
Изображается на принципиальных схемах диод так, как на рисунке ниже, запомнить, где какой вывод легко: ток у нас, как известно, всегда течет от плюса к минусу, так вот треугольник в изображении диода как бы показывает своей вершиной направление тока, то есть от плюса к минусу.
Диод полупроводниковый
Соединив красный щуп мультиметра с Анодом, мы можем убедиться в том, что диод пропускает ток в прямом направлении, на экране прибора будут цифры равные ~ 800-900 или близкие к этому. Подключив щупы наоборот, черный щуп к аноду, красный к катоду мы увидим на экране единицу, что подтверждает, в обратном включении диод не пропускает ток. Рассмотренные выше диоды бывают плоскостные и точечные. Плоскостные диоды рассчитаны на среднюю и большую мощность и используют их в основном в выпрямителях. Точечные диоды рассчитаны на незначительную мощность и применяются в детекторах радиоприемников, могут работать на высоких частотах.
Плоскостной и точечный диод
Схематическое изображение диодов
Фото выпрямительного диода
А) На фото изображен рассмотренный нами выше диод.
Стабилитрон изображение на схеме
Б) На этом рисунке изображён стабилитрон, (иностранное название диод Зенера), он используется при обратном включении диода. Основная цель: поддержание напряжения стабильным.
Двуханодный стабилитрон – изображение на схеме
В) Двухсторонний (или двуханодный) стабилитрон. Плюс этого стабилитрона в том, что его можно включать вне зависимости от полярности.
Туннельный диод
Г) Туннельный диод, может использоваться в качестве усилительного элемента.
Обращенный диод
Д) Обращенный диод, применяется в высокочастотных схемах для детектирования.
Варикап
Е) Варикап, применяется как конденсатор переменной ёмкости.
Фотодиод
Ж) Фотодиод, при освещении прибора в цепи, подключенной к нему, возникает ток из-за возникновения пар электронов и дырок.
Светодиоды
З) Светодиоды, всем известные, и наверное наиболее широко применяемые приборы, после обычных выпрямительных диодов. Применяются во многих электронных устройствах для индикации и не только.
Выпрямительные диоды выпускаются также в виде диодных мостов, разберем, что это такое – это соединенные для получения постоянного (выпрямленного) тока четыре диода в одном корпусе. Подключены они по Мостовой схеме, стандартной для выпрямителей:
Схема диодного моста
Имеют четыре промаркированных вывода: два для подключения переменного тока, и плюс с минусом. На фото изображен диодный мост КЦ405:
Фото диодный мост
А теперь давайте рассмотрим подробнее область применения светодиодов.
Светодиоды (вернее светодиодная лампа) выпускаются промышленностью и для освещения помещений, как экономичный и долговечный источник света, с цоколем позволяющим вкрутить их в обычный патрон для ламп накаливания.
Светодиодная лампа фото
Светодиоды существуют в разных корпусах, в том числе и SMD.
smd светодиод фото
Выпускаются и так называемые RGB светодиоды, внутри них находятся три кристалла светодиодов с разным свечением Red-Green-Blue соответственно Красный – Зеленый – Голубой, эти светодиоды имеют четыре вывода и позволяют путем смешения цветов получить видимым любой цвет.
Подключение RGB ленты
Эти светодиоды в SMD исполнении часто выпускаются в виде лент с уже установленными резисторами и позволяют подключать их напрямую к источнику питания 12 вольт. Можно для создания световых эффектов использовать специальный контроллер:
Контроллер rgb
Светодиоды при использовании не любят, когда на них подается напряжение питания выше того, на которое они рассчитаны и могут перегореть сразу или спустя какое-то время, поэтому напряжение источника питания должно быть рассчитано по формулам.
Для советских светодиодов типа АЛ-307 напряжение питания должно подаваться примерно 2 вольта, на импортные 2-2,5 вольта, естественно с ограничением тока. Для питания светодиодных лент, если не используется специальный контроллер, необходимо стабилизированное питание. Материал подготовил – AKV.
Форум по радиодеталям
Существует два простых метода, которые мы можем использовать для идентификации анода и катода диода. Первый — найти серую полосу на корпусе диода — это вывод катода. Второй метод предполагает использование тестера компонентов M328.
В большинстве случаев вы будете использовать первый метод. Второй метод — это просто еще одна альтернатива, позволяющая облегчить вашу жизнь и принести немного удовольствия в вашу лабораторию.
Привет, я Аббас. В оставшейся части статьи я подробно объясню вышеупомянутые методы. В конце концов, вы должны быть уверены, что сможете идентифицировать анод и катод любого данного диода, включая светодиоды
.
Я не идеален, и эта статья не будет идеальной. Это всего лишь мои ограниченные знания, которые я пытаюсь вам как-то помочь.
Надеюсь, вам понравится.
Содержание
Диод представляет собой полупроводниковый компонент с двумя выводами. Он позволяет току течь только в одном направлении.
Для правильного протекания тока диод должен находиться в режиме прямого смещения, т. е. его катодный вывод должен быть подключен к отрицательному выводу источника напряжения, а анод должен быть подключен к положительному выводу источника напряжения.
Но вопрос в том, как узнать, какая клемма является анодом, а какая катодом, чтобы мы могли правильно сместить его для наших цепей.
Давайте узнаем ниже.
Этот метод используется чаще всего. Вы также будете использовать его много раз.
В этом методе мы просто берем диод, который мы хотим узнать, правильный вывод и выполняем следующие шаги:
Этот метод не работает, если у вас диод без полоски, т.е. полоска со временем удалилась.
Давайте посмотрим на этапы идентификации анода и катода светодиода.
Светодиод — сокращение от светоизлучающий диод. По сути, это тип диода, который мы используем для индикации почти в каждом электронном продукте и устройстве.
Светодиоды бывают разных размеров и цветов. Чтобы правильно с ними работать, вы должны подключить их в режиме прямого смещения, иначе они не будут светиться, а в некоторых худших случаях вы можете перегореть светодиодами.
Выполните следующие шаги, чтобы определить клеммы любого светодиода.
Теперь этот метод не работает, если у вас есть старый б/у светодиод, длина ножек которого такая же. Или трудно сказать, какой терминал короче другого.
В таких случаях выполните следующие действия.
Описанные выше методы используются для каждого светодиода. Неважно, какой размер или форма у светодиода — эти шаги необходимо выполнить, чтобы точно определить правильные контактные клеммы.
Разумеется, существуют и другие типы диодов, например диод Zenor.
Выполните следующие действия для выводов диода Zenor:
Сейчас практически известно, что для того, чтобы узнать катод любого типа диода — ищите планку. Цвет полосы может быть любым, просто обозначьте его. Это ваш катод, а другой терминал по умолчанию будет вашим положительным анодом.
Описанный выше общий метод поиска полосы также применим и к диодам SMD.
SMD-диоды — крошечные устройства, но если вы внимательно посмотрите на них, то обязательно увидите полоску. Этот бар — ваш катод.
Это относится и к светодиодам SMD.
Единственным ограничением этого метода является то, что если ваш стержень был удален со временем, вы не можете использовать этот метод. Тогда вам следует рассмотреть другие связанные методы.
По моему мнению, вы будете использовать описанные выше методы до конца своей жизни, связанной с электроникой.
Потому что они просты и понятны.
Но я также думаю, что жизнь — это изучение новых вещей, жизнь — это получение нового опыта.
Вот почему я включаю этот метод. Это может стать вашим новым жизненным опытом. Вы также можете добавить M328 в свою коллекцию лабораторного оборудования.
Хорошо!
Тестер компонентов M328 — это устройство, которое помогает нам:
Итак, как мы можем использовать M328 для идентификации анода и катода диода? Ну, это очень легко.
M328Выполните следующие шаги, и все готово.
Преимущество этого метода в том, что вы можете проверить выводы любого диода. Вы можете проверить диод, даже если его планка со временем или по какой-либо причине полностью удалилась.
Мне нравится Тестер компонентов M328 (ссылка на продукт) по разным причинам. Это весело, когда вы помещаете компонент, нажимаете тест и видите всю связанную информацию прямо на одном экране. Если вам это тоже нравится, купите себе.
Диод представляет собой пассивный компонент с двумя выводами. Чтобы правильно с ним работать, вы должны определить его правильную конфигурацию контактов, как и любой другой электронный компонент.
Под правой конфигурацией контактов я подразумеваю, какая клемма является анодом (положительная клемма), а какая — отрицательным катодом.
В этой статье мы попытаемся рассмотреть некоторые методы идентификации анода и катода диода.
Первый метод — визуальный осмотр. В этом методе мы ищем серую полосу на корпусе любого диода. Как только мы его находим – это наш отрицательный катод. Другой — положительный анод.
Для второго метода требуется тестер компонентов M328. В этом методе мы просто помещаем наш диод в тестер M328, нажимаем кнопку проверки и получаем точные результаты в кратчайшие сроки.
Ну вот, ребята.
Надеюсь, вам понравилась эта статья.
Ниже приведены полезные ресурсы для получения дополнительной информации о диодах.
Бесплатные ресурсы для тех, кто только начинает знакомиться с электроникой.
Спасибо и счастливой жизни.
Узнайте, как работает диод для управления потоком электрического тока в цепи с использованием полупроводников n-типа и p-типа.
Пришло время повысить уровень своих знаний и перейти от простых пассивных компонентов к области полупроводниковых компонентов. Эти детали оживают, когда их подключают к электрической цепи, и они могут разными способами манипулировать электричеством. Вам предстоит работать с двумя полупроводниковыми компонентами: диодом и транзистором. Сегодня мы поговорим о диоде, печально известном регуляторе, который позволяет электричеству течь только в одном направлении! Если вы видели светодиод в действии, вы уже далеко впереди.
Давайте начнем.
Диод хорошо известен своей способностью управлять потоком электрического тока в цепи. В отличие от пассивных компонентов, которые сидят сложа руки, сопротивляясь или накапливая, диоды активно держат руку на пульсе приливов и отливов тока, когда он течет по нашим устройствам. Есть два способа описать, как ток будет или не будет течь через диод:
Хотя эти два термина могут показаться слишком сложными, подумайте о диоде как о переключателе. Он либо закрыт (включен) и через него проходит ток, либо открыт (выключен), и ток через него не проходит.
являются поляризованными компонентами, что означает, что они имеют очень специфическую ориентацию, которую необходимо подключить в цепь для правильной работы. На физическом диоде вы заметите две клеммы, выходящие из консервной банки посередине. Одна сторона — это положительный полюс, называемый анодом. Другая клемма является отрицательным концом, называемым катодом . Ток в диоде может двигаться только от анода к катоду, а не наоборот.
Вы можете определить катодную сторону физического диода, посмотрев на серебряную полоску рядом с одной из клемм. (Источник изображения)На схеме легко найти диод. Просто найдите большую стрелку с линией, проходящей через нее, как показано ниже. У некоторых диодов и анод, и катод отмечены как положительные и отрицательные, но простой способ запомнить, как протекает ток в диоде, — это следовать направлению стрелки.
Стрелка на символе диода указывает направление тока.
В наши дни большинство диодов изготавливаются из двух самых популярных полупроводниковых материалов в электронике — кремния или германия. Если вы что-нибудь знаете о полупроводниках, то вы знаете, что ни один из этих элементов не проводит электричество в своем естественном состоянии. Так как же заставить электричество течь через кремний или германий? С помощью маленького волшебного трюка под названием допинг.
Полупроводниковые элементы странные. Возьмем, к примеру, кремний. Это изолятор днем. Однако, если вы добавите к нему примеси с помощью процесса, называемого легированием, вы наделите его магической способностью проводить электричество ночью.
Из-за их двойных свойств изолятора и проводника полупроводники нашли свою идеальную нишу в компонентах, которые должны управлять потоком электрического тока в виде диодов и транзисторов. Вот как протекает процесс легирования типичного куска кремния:
Это называется чистой комнатой, то есть в ней нет пыли и других загрязнений. Допустим, вы соединили кремний n-типа и p-типа вместе, а затем подключили батарею, создав цепь.
Что случится?
В этом случае отрицательная клемма соединяется с кремнием n-типа, а положительная клемма соединяется с кремнием p-типа. А ничейная территория между двумя кусками кремния? Ну, он начинает сжиматься, и начинает течь электрический ток! Это состояние диода с прямым смещением, которое мы обсуждали вначале.
Предположим, вы подключаете аккумулятор наоборот: отрицательный вывод подключается к кремнию p-типа, а положительный вывод — к кремнию n-типа. Здесь происходит то, что нейтральная полоса между двумя кусками кремния становится шире, и ток вообще не течет. Это состояние с обратным смещением, которое может принимать диод.
Подсоедините аккумулятор в непреднамеренном направлении, и ваш диод предотвратит протекание тока между n-типом и p-типом. (Источник изображения) Когда вы работаете с диодами, вы узнаете, что для того, чтобы один из них пропускал ток, требуется определенное количество положительного напряжения.
Напряжение, необходимое для включения диода, называется прямым напряжением (VF). Вы также можете увидеть, что это называется напряжением включения или напряжением включения.
Чем определяется это прямое напряжение? Полупроводниковый материал и типа . Вот как это разбивается:
Я знаю, что мы говорили о диодах, пропускающих ток только в одном направлении, но вы можете нарушить это правило.
Если вы приложите огромное отрицательное напряжение к диоду, то вы сможете изменить направление его тока!
Конкретная величина напряжения, которая вызывает возникновение этого обратного потока, называется напряжением пробоя . Напряжение пробоя v для обычных диодов составляет от -50В до -100В. Некоторые специализированные диоды могут даже работать при этом отрицательном напряжении пробоя, о котором мы поговорим позже.
Существует множество диодов, каждый со своими особыми способностями. И хотя каждый из них имеет общую основу для ограничения потока тока, вы можете использовать эту общую основу для создания множества различных применений. Давайте проверим каждого члена семейства диодов!
Ваш средний диод. Стандартные диоды имеют умеренные требования к напряжению и низкий максимальный номинальный ток.
Стандартный повседневный диод, доступный в Digi-Key, обратите внимание на серебряную полоску, которая отмечает конец катода.
(Источник изображения) Это более мощные братья и сестры стандартных диодов и имеют более высокий максимальный номинальный ток и прямое напряжение. В основном они используются в источниках питания.
Более мощные аналоги стандартного диода, разница заключается в большем номинальном токе и прямом напряжении.Это причудливый родственник семейства диодов. Диод Шоттки пригодится, когда вам нужно ограничить потери напряжения в вашей цепи. Вы можете идентифицировать диод Шоттки на схеме, найдя типичный символ диода, добавив два новых изгиба (форма «S») на выводе катода.
Ищите изгибы на катодном конце диода, чтобы быстро идентифицировать его как диод Шоттки. Зенеровские диоды являются паршивой овцой в семействе диодов. Они посылают электрический ток в противоположном направлении! Они делают это, используя напряжение пробоя, о котором говорилось выше, также называемое пробоем Зенера.
Используя эту пробойную способность, стабилитроны отлично подходят для создания стабильного опорного напряжения в определенном месте цепи.
Photodiodes — мятежные подростки в семействе диодов. Вместо того, чтобы просто пропускать ток через цепь, фотодиоды улавливают энергию источника света и превращают ее в электрический ток. Вы найдете их для использования в солнечных панелях и оптической связи.
Фотодиоды берут на себя все это, улавливая энергию света и превращая ее в электрический ток. (Источник изображения) — это сияющие звезды семейства диодов. Как и стандартные диоды, светодиоды позволяют току течь только в одном направлении, но с изгибом! Когда подается правильное прямое напряжение, эти светодиоды загораются яркими цветами. Однако есть загвоздка в том, что определенные цвета светодиода требуют разных прямых напряжений.
Например, для синего светодиода требуется прямое напряжение 3,3 В, тогда как для красного светодиода требуется всего 2,2 В, чтобы он начал светиться.
Что делает эти светодиоды такими популярными?
Поскольку диоды бывают разных форм, размеров и конфигураций, их использование в наших электронных схемах столь же богато! Вот лишь несколько вариантов использования диодов:
Преобразование переменного тока в постоянныйПроцесс преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) может осуществляться только с помощью диодов! Этот процесс выпрямления (преобразования) тока позволяет вам подключать всю вашу повседневную электронику постоянного тока к настенной розетке переменного тока в вашем доме. Существует два типа приложений преобразования, в которых диод играет свою роль:
И вместо того, чтобы просто отсекать отрицательную часть сигнала переменного тока, как в однополупериодном выпрямителе, этот процесс преобразует все отрицательные волны в сигнале переменного тока в положительные волны для сигнала, готового к постоянному току.также можно использовать в приложениях, где могут возникать неожиданные скачки напряжения. Диоды в этих приложениях могут ограничить любое повреждение, которое может произойти с устройством, поглощая любое избыточное напряжение, попадающее в диапазон напряжения пробоя диода.
Наконец, вы также обнаружите, что диоды могут защищать чувствительные цепи. Если вы когда-нибудь разбивали батарею неправильным образом, и ничего не взрывалось, вы можете поблагодарить свой дружелюбный диод.