دیود چیست؟

دیود درالکترونیک

دیود چیست؟ یک قطعه الکترونیکی می باشد که 2 سر دارد و جریان الکتریکی را در یک جهت عبور میدهدو از جهت دیگر عبور نمیدهد مثل شیر آب که فقط در یک جهت آب وارد میشود.

•واحد ندارد.

•دیودها از مواد نیمه هادی ساخته می شوند که مواد نیمه هادی ها دو گروه هستند:

1-ژرمانیوم  Ge :

•این گروه درطبیعت کم پیدا می شوند و سرعت خوبی دارند و گرانقیمت هستند.

•دارای ولتاژ آستانه (یا افت ولتاژ)0.2تا0.3 و ولتاژ شکست 50 ولت هستند.

2-سیلیسیوم Si:

•بیشتر پیدا می شوند و ارزانتر هستند.دیود هایی که ما بررسی می کنیم از این گروه هستند.

•دارای ولتاژ آستانه (یا افت ولتاژ) 0.5 تا  0.7 و ولتاژ شکست 600 ولت هستند.

نکته:نیمه هادی در صنعت باید دستکاری شوند تا قابل استفاده شوند و در کل برای استفاده،آنها را نامتعادل می کنند.

قوانین کلی دیود چیست؟

•بایاس یا بایاسینگ چیست؟به عمل ولتاژ دادن یا تغذیه دادن یا طریقه متصل کردن به سیمهای برق گفته می شود.و دونوع بایاس داریم :

2-بایاس مستقیم دیود چیست؟:

یعنی پایه های مثبت و منفی قطعه با سیم های مثبت و منفی مدار یکی است .(مثبت به مثبت و منفی به منفی)

2-بایاس معکوس دیود چیست؟:

یعنی مثبت و منفی قطعه با سیم های مثبت و منفی مدار عکس هم یا ضد هم بسته شده اند.

•دیودها در الکترونیک،در بایاس مستقیم جرایانهای مثبت و در بایاس معکوس جریانهای منفی را عبور می دهند.فقط در بایاس مستقیم دیودهای سیلیسیومی به اندازه 0.7 ولت و ژرمانیوم به اندازه 0.3 ولت افت ولتاژ در مسیر ایجاد می کنند و این مقدار ثابت است و با تغییر ولتاژ مسیر تغییر نمی کند.

انواع دیود

1-دیود یکسوساز یا معمولی:

• یکی از پر کاربردترین دیودها می باشد و یک مدل معروف آن 1N4007 می باشد، شکل ظاهری و ضخامت آن توانش را مشخص می کند.

•کاربرد حالت سری (در امتداد جریان ):

•به عنوان یک کاهنده 0.7 ولتی در مسیر.

•جهت جلوگیری از جریانهای برگشتی مدارات.چون این دیود در بایاس معکوس می تواند تا 600 ولت معکوس را تحمل کند و جلوی آن را بگیرد.(مانند خیابان یک طرفه)

•جهت تبدیل برق AC به DC دیود چیست؟

1-مبدل نیم موج:در این حالت فقط نصف انرژی AC به DC تبدیل می شود.(یا نیم سیکل مثبت یا نیم سیکل منفی)

2-مبدل تمام موج (پل دیود ):کل موج AC یعنی هم نیم سیکل مثبت و هم نیم سیکل منفی به DC تبدیل می شود.

•کاربرد حالت موازی (بین دو سیم ):

•در حالت موازی باید در بایاس معکوس باشد و گرنه اتصال کوتاه ایجاد می کند.

•جهت انتقال جریانها و ولتاژهای منفی ایجاد شده روی سیم مثبت (که باعث ایجاد اختلال و خرابی می شوند ) ، به سیم منفی جهت خنثی کردن آن( به آن فیلتر ESD و فیلتر EMI گفته می شود .). که معمولا این جریان های منفی و پارازیت دو منشا دارند:

1-جریانهای الکترو استاتیک(الکتریسیته ساکن ):در اثر تماس بدن انسان روی مدرات اثر می کنند.

2-جریانهای الکترو مغناطیسی (جریانهای القایی):در مدار سیم ها اکثرا کنارهم قرار می گیرند که هرگاه یک سیم دارای جریان قوی باشد میدانهای مغناطیسی دور آن رو سیمهای کناری القا شده و باعث به وجود آمدن جریانهای منفی در آنها می شود.

2-دیود زنر یا زینرZD:

•در این نوع از دیود سر منفی یا کاتد آن را طوری دستکاری کرده اند که جریانهای مثبت را در بایاس معکوس نیز از خود عبور می دهد البته از یک ولتاژ مشخص بیشتر ، واضافه تر از آن ولتاژ مشخص را عبور می دهد.

•این دیود ها دارا پارامتر ولتاژ معکوس هستند مثلا دیود زنر 5  ولتی ، در حالت معکوس اضافه تر از 5 ولت را عبور می دهد . (مانند دیود معمولی در بایاس مستقیم مثبت ها را با افت 0.7 و در بایاس معکوس منفی ها را عبور می دهد .)

•کاربرد دیود چیست؟

1-سری (در امتداد جریان ) :

•خیلی کم در حالت سری استفاده می شود و اگر استفاده شود بی شتر برای تحریک مدارات استفاده خواهد شد.

.2موازی (بین دو سیم ) : در حالت موازی باید در بایاس معکوس به کار رود وگرنه اتصال کوتا ایجاد می کند . در این حالت به عنوان تثبیت کننده ولتاژ استفاده می شود مثلا در مدار شارژ موبایل دیود زنر 5 ولتی استفاده می شود که اجازه ندهد ولتاژ آی سی شارژ از 5 ولت اضافه تر شود .

برای درک بیشترعملکرد دیود زنر انیمشن زیر را مشاهده بکنین تا یکبار برای همیشه یاد بگیرین

3-دیود نورانی LED:

•این نوع دیود ها باید همیشه در حال سری و بایاس مستقیم نصب شوند تا جریان از آنها عبور کند و بدرخشند و نور تولید کنند .

•دارای اهم درونی بیشتری نسبت به دیگر دیود ها هستند . و در ارای انواع ولتاژ هستند مثلا LED های 1.5 ولتی یا 3  ولتی و غیره

•برای اینکه دیود ها نسوزند باید ولتاژ ورودی آنها با مقاومت یا مدارات دیگر دقیق تنظیم شود .

•مصرف بسیار پایینی دارند و دراکثر مصارف خانگی و صنعتی کاربرد دارند.

•اگر بصورت معکوس بسته شوند روشن نمی شوند .

•این دیود ها هم 0.7 ولت افت ولتاژ ایجاد می کنند.

•در مدارات Back Light یا همان تولید روشنایی برای صفحه کلید و یا روشنایی زیر LCD و تلویزیون و مانیتورها ، معمولا با مدار SMPS سطح ولتاژ را بالا می برند تا هم بایک جریان بسیار کم LED را روشن کنند و هم نور آنها هم ببیشتر شود.

تست دیود

•دیود معمولی و دیود زنر :

•سالم : روی بخش دیود ، از طرف بایاس مستقیم عددی بین 100  تا 800 اهم و بصورت بایاس معکوس بی نهایت نشان می دهند.

•خراب:

•اتصال کوتاه:از هر دو طرف اهم صفر نشان داده و بابازر بوق می زند.

•اتصال باز یا قطع : از هر دو طرف بی نهایت نشان می دهد.

•بعضی از آنها هنگام تست روی بخش دیود ، در بایاس مستقیم روشن می شوند و نشانه سالم بودن است ولی بعضی ها را باید با منبع تغذیه تست کرد(از ولتاژ پایین شروع می کنیم)

•اگر بسوزد اکثرا داخل آن یک نقطه سیاه ایجاد شده و با ولتاژ نرمال  (ولتاژ کاری دیود)روشن نمی شود.

4-دیود های دیگری نیز وجود دارند که حالتها خاصی از موارد قبلی می باشند :

•نیمه هادیها با ترکیب با مواد دیگر مانند فلزات و غیره می توانند دیودهای با سرعت بالاتر و افت ولتاژ پایین تر ایجاد کنند . مانند:

•دیود شاتکی : از نقاط قوت دیود شاتکی می‌توان به افت ولتاژ مستقیم بسیار کم و سرعت سوئیچینگ بسیار بالا به دلیل نداشتن پیوند خازنی (پیوند PN) اشاره کرد. برخی از نقاط ضعف دیود شاتکی نیز ولتاژ شکست معکوس پایین و جریان نشتی معکوس بالای آن هستند.

•فتو دیود Photodiode: یک دیود پیوند PN است که برخلاف دیود نورافشان انرژی نورانی را به جریان الکتریکی تبدیل می‌‌کند. این نوع دیود در شرایط بایاس معکوس مورد استفاده قرار می‌‌گیرد و می‌‌توان آن را در سلول‌‌های خورشیدی به کار برد.

•و غیره

لطفا نظرات خود را در رابطه با پست دیود چیست؟ مطرح بکنید