Главная Вопрос-ответ

Диоды и их разновидности. Принцип работы и назначение диодов

Принцип работы, основные характеристики полупроводниковых выпрямительных диодов можно рассмотреть используя их вольтамперную характеристику (ВАХ), которая схематично представлена на рисунке 1.

Она имеет две ветви, соответствующие прямому и обратному включению диода.

При прямом включении выпрямительного диода ощутимый ток через него начинает протекать при достижении на диоде определенного напряжения Uоткр . Этот ток называется прямым Iпр . Его изменения на напряжение Uоткр влияют слабо, поэтому для большинства расчетов можно принять его значение:

0,7 Вольт для кремниевых диодов,
0,3 Вольт - для германиевых.

Естественно, прямой ток диода до бесконечности увеличивать нельзя, при его определенном значении Iпр.макс этот полупроводниковый прибор выйдет из строя. Кстати, существуют две основные неисправности полупроводниковых диодов:

пробой - диод начинает проводить ток в любом направлении, то есть станет обычным проводником. Причем, сначала наступает тепловой пробой (это состояние обратимо), затем электрический (после этого диод можно смело выбрасывать),
обрыв - здесь, думаю, пояснения излишни.

Если диод подключить в обратном направлении, через него будет протекать незначительный обратный ток Iобр , которым, как правило, можно пренебречь. При достижении определенного значения обратного напряжения Uобр обратный ток резко увеличивается, прибор, опять же, выходит из строя.

Числовые значения рассмотренных параметров для каждого типа диода индивидуальны и являются его основными электрическими характеристиками. Должен заметить, что существует ряд других параметров (собственная емкость, различные температурные коэффициенты и пр.), но для начала хватит перечисленных.

Здесь предлагаю закончить с чистой теорией и рассмотреть некоторые практические схемы.

СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДИОДОВ

Для начала давайте рассмотрим как работает диод в цепи постоянного (рис.2) и переменного (рис.3) тока, что следует учитывать при том или ином включении диодов.

При подаче на диод прямого постоянного напряжения через него начинает протекать ток, определяемый сопротивлением нагрузки Rн . Поскольку он не должен превышать предельно допустимого значения следует определить его величину, после чего выбрать тип диода:

Iпр=Uн/Rн - все просто - это закон Ома .

Uн=U-Uоткр - см. начало статьи. Иногда величиной Uоткр можно пренебречь, бывают случаи, когда ее необходимо учитывать, например при расчете схемы подключения светодиода .

Это самое основное, про что надо помнить.

Теперь - несколько схем подключения диодов, часто встречающихся на практике.

Вне всякого сомнения, лидером здесь является мостовая схема диодов, используемая во всевозможных выпрямителях (рисунок 4). Выглядеть она может по разному, принцип действия одинаков, думаю из рисунка все ясно. Кстати, последний вариант - условное обозначение диодного моста в целом. Применяется для упрощения обозначения двух предыдущих схем.

Диоды могут выступать как "развязывающие" элементы. Управляющие сигналы Упр1 и Упр2 объединяются в точке А , причем взаимное влияние их источников друг на друга отсутствует. Кстати, это простейший вариант реализации логической схемы "или".
Защита от переполюсовки (жаргонное - "защита от дураков"). Если существует возможность неправильного подключения полярности напряжения питания эта схема защищает устройство от выхода из строя.
Автоматический переход на питание от внешнего источника. Поскольку диод "открывается", когда напряжение на нем достигнет Uоткр , то при Uвнеш питание осуществляется от внутреннего источника, иначе - подключается внешний.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Инструкция

Катод диода является отрицательным электродом, а анод - положительным. Когда напряжение приложено к диоду именно в этой полярности, его сопротивление становится очень малым, и может протекать значительный ток; а когда в обратной полярности, сопротивление становится очень большим, а ток - столь малым, что им можно пренебречь. Но учтите, что полярность напряжения на выходе выпрямителя определяется тем, какой электрод подключен к источнику напряжения. К нагрузке же присоединяется противоположный вывод.

Например, если на выходе однополупериодного выпрямителя нужно получить напряжение, являющееся положительным относительно общего провода, присоедините анод диода к вторичной обмотке трансформатора, а катод - к нагрузке. Оставшиеся неподключенными выводы, как обмотки, так и нагрузки, должны быть подключены к общему проводу.

Двухполупериодный выпрямитель потребует для своего изготовления двух диодов и трансформатора с отводом от середины вторичной обмотки. Соедините отвод с общим проводом, а к каждому из крайних выводов вторичной обмотки присоедините по аноду диода. их соедините вместе. Плюсовой контакт нагрузки присоедините к точке соединения катодов диодов, а минусовой - к общему проводу. Если поменять полярность включения обоих диодов, то придется поменять и полярность включения нагрузки.

Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов. Возьмите два диода и соедините анод одного из них с катодом другого, а оставшиеся выводы пока никуда не подключайте. Это будет первая точка подачи переменного напряжения. Проделайте то же самое с оставшейся парой диодов, и получится вторая точка подачи переменного напряжения. Соедините между собой оставшиеся катоды, и получится точка съема положительного выпрямленного напряжения. Соедините между собой оставшиеся аноды, и получится точка съема отрицательного выпрямленного напряжения. Мостовой выпрямитель, обладая всеми преимуществами обычного двухполупериодного, не требует наличия у вторичной обмотки отвода.

Если нагрузка чувствительна к пульсациям, подключите параллельно ей, соблюдая полярность, конденсатор фильтра. Учтите, что при этом напряжение на выходе возрастет (до 1,41 раз). Не превышайте следующие параметры диода: максимальный прямой ток (т.е., максимальный ток, который может протекать через диод, когда он открыт) и максимальное обратное напряжение (т.е., напряжение, приложенное к диоду, когда он закрыт). Не касайтесь выводов деталей, находящихся под высоким напряжением (таковые могут иметься и во вторичных цепях), а в схемах, не развязанных от сети - выводов вообще любых деталей. При наличии фильтров, перед прикосновением к деталям после обесточивания разряжайте конденсаторы.

Стилус-насадка для носа - гаджет для тех, кто постоянно мечтал иметь лишний палец на лице...
Titan Sphere - продукт скоро разорившейся компании SGRL, неудавшаяся попытка сообщить новое слово в сфере джойстиков...
Раструбы для глазных капель разрешают совершенно верно прицелиться в глаз, в то время, когда необходимо его чем-то зака...
Существуют ли в действительности ненужные органы? Вряд ли кому-то захочется расстаться со своим аппендиксом, пока он е...
«Мать всех демонов», 1968 год...
Будущее с инопланетянами - почему бы и нет? Кое-какие уверены, что инопланетяне уже среди нас...

29.04.2010

Поведаем вам о том, как подключить простую лампу накаливания через диод. Такую лампочку возможно применять, к примеру, для освещения коридоров, подъездов либо любых вторых помещений, в которых не нужно весьма броский свет. В этом ходе появляется вопрос: какой диод необходимо приобрести, дабы поставить на лампочку 220 вольт.

Это зависит от мощности лампочки, ниже в статье приведен пример диода для лампы на 100 ватт, даны формулы для расчета параметров диода.

Увлекательные электронные вещицы продаются в этом китайском магазине.

Для начала самую малость теории. Отнюдь не секрет, что для передачи напряжения на громадные расстояния без утрат, употребляется переменный ток, которым питаются отечественные лампочки. Чобы осознать, что такое переменный ток, достаточно обратить внимание на график зависимости напряжения от времени для переменного тока.

Как вы имели возможность подметить, ток меняет собственный направление с некоей частотой. В случае если исключить один период колебаний, то возможно уменьшить их амплитуду в два раза, что на практике даст нам понижение питающего напряжения в 2 раза и, собственную очередь, разрешит лампочке трудится намного продолжительнее, чем в большинстве случаев, и защитит лампочку от скачков напряжения и снизит риск для перегорания в момент включения.

Такая лампа не привлечет к себе внимание тех, кто крадёт энергосберегающие и простые лампочки на лестничных площадках.

Самым несложным методом отсечки полупериода колебаний сетевого напряжения есть установка последовательно с нагрузкой полупроводникового диода, что будет пропускать ток лишь в одном направлении. В нашем случае нужно подбирать диод по трем главным параметрам: большой прямой ток, большой прямой ток в импульсе и большое обратное напряжение.

Большой прямой ток возможно отыскать, поделив мощность лампочки на величину питающего напряжения. Большой прямой ток в импульсе должен быть минимум в 20 раза больше большого прямого тока, дабы диод не выбило при включении лампочки. Значение большого обратного напряжения должно быть в 3 корня из двух раза больше питающего напряжения.

В нашем случае, потому, что диод будет ставится вовнутрь дополнительного накладного цоколя, не следует забывать, что его протяженность должна быть меньше его длины. К примеру, в этом случае употребляется диод 1N5399, что стоит около 8 центов. Он идеально подходит по всем параметрам для 220 вольтовой лампы накаливания мощностью 100 Ватт.

Чтобы сделать вечную лампочку, нам пригодится:

Ветхая лампочка либо цоколь.
Новая лампочка мощностью до 100 Вт.
Диод.
Паяльник мощностью не меньше 20 Вт.
Припой.
Бокорезы либо кусачки.
Плоскогубцы.
Молоток.
Целлофановый пакет.
Игла либо разогнутая скрепка.

Как подключить лампочку через диод

Нам необходимо забрать диод, откусить у него одну из ножек, припаять его к контакту на цоколе лампы. Для удобства работы лампу возможно оставить на это время в упаковке, дабы она держалась на столе.

Потом готовим второй накладной цоколь из ветхой лампочки. В случае если цоколь погнулся, используем плоскогубцы. Дальше на нужно ее пристроить к главному цоколю, припаяв второй контакт диода к накладному цоколю правильнее, к его центральному контакту.

Кстати, если вы решили сделать лампочку вечной и вам не так уж весьма интересно сделать отдельную лампочку эксклюзивной, более несложным выходом будет не трогать ее, а просто прикрутить диод в провода в выключателя. Делается это намного стремительнее и несложнее.

Лайфхаки с электричеством в второй статье.

Случайные записи:

Несгораемая лампочка в подъезд. Такую точно не выкрутят

Перегоревшая лампочка в подъезде, это повод для проведения баталий и начала крупномасштабной операции «как нагадить соседу». Те, кто живет в многоквартирных домах, наверно не раз сталкивались с руганью о том, чья очередь менять сгоревшую лампочку. Хорошо если соседи цивилизованные и все меняют лампочку в порядке очереди без ругани и скандалов.

К сожалению не у всех такие образцово показательные соседи и для того что бы сохранить на вашей площадке мир и спокойствие есть один интересный способ который предотвратит лампочку от быстрого сгорания. Подключение лампочки через диод повысит срок эксплуатации в несколько раз. Исходя из своего опыта могу сказать что у меня в подвале лампочка с диодом горит уже несколько лет и на мой взгляд перегорать в ближайшем будущем совсем не собирается.

Итак, давайте разберем причины, по которой перегорают лампочки

Прежде всего, это перепады напряжения, далее слабый контакт. С перепадами напряжения, думаю, все ясно, а вот о слабом контакте поговорим подробнее.

Слабый контакт может быть в патроне, в выключателе также стоит посмотреть скрутки в дозовой коробке. Причин возникновения слабого контакта несколько, плохо затянутые винты в патроне и выключателе, окисление проводов и контактов и слабо вкрученная в патрон лампочка. Если в вашем доме присутствует один из этих факторов, то перегорание лампочки в самые кратчайшие сроки вам гарантировано.

Также основной причиной перегорания лампочек считается их качество и производитель. В наш век экономии на материалах, производители экономят буквально на всем. В итоге такой экономии лампочки сгорают, в самые кратчайшие сроки, не отработав заявленного времени. Про лампочки накаливания китайского происхождения вспоминать не хочется…..

Подключение лампочки через диод дело довольно простое и быстрое. Прежде всего, нужно знать, какой диод нужен для этого дела. Тут гадать нечего подойдет диод с обратным напряжением не менее 350 вольт, также учитываем силу тока, она должна быть не меньше 0.5 ампера. Как вариант используйте для подключения диоды Д245 , Д248 , или на крайний случай Д226Б .

Схема подключения лампочки через диод крайне примитивна, на лампочку идет два провода,

между лампочкой и одним из этих проводов должен быть вклинен диод.

Диод можно запихнуть в любом месте, ниже я выложил фото инструкцию довольно оригинального способа подключения диода. Но это способ с заморочкой, есть более быстрые решения, о которых вы сможете прочитать еще ниже.

Берем обычную лампочку на 220 вольт. От другой сгоревшей лампочки отделяем цоколь.

Припаеваем диод к пятачку на лампочке, в цоколе от сгоревшей лампочки делаем отверстие и выводим туда второй конец диода.

Выведеный конец диода припаиваем в свою очередь к второму цоколю. Спаиваем два цоколя между собой и вкручиваем в патрон.

Как видите, выше показанный способ подключения, занимает довольно продолжительное время, итак вот более быстрые решения.

Способы подключения диода к лампочке

1. Диод подключаем одним концом на клемму выключателя другим концом, на провод идущий к лампочке.

2. В патроне, одним концом на контакт патрона другой конец припаиваем к приходящему проводу.

3. Вскрываем дозовую коробку и ищем скрутку, отвечающую за включение лампочки, впаиваем диод между проводами (для специалистов).

Недостаток лампочки с диодом это мерцающий свет, но согласитесь что для подъезда или подвала это не слишком принципиальный вопрос. Для того что бы убрать мерцание в схему нужно подключить конденсатор но об этом мы поговорим уже в другой раз.

На заметку в трудный период жизни

Вообще интернет великое дело, помимо информационных услуг с геометрической прогрессией растет число сервисов, которые реально могут выручить в трудный период жизни. Как писалось выше, затеял я ремонт в своей квартире, так как я довольно ленивый человек то все покупки делаю в интернет магазинах. Нашел я шикарную люстру, но она оказалась последней, то есть заказывать нужно сразу. Денег как всегда не было…. Упустить люстру я не мог, скидка не позволяла. Раньше я с опаской относился ко всем видам интернет кредитов. На сегодняшний день я понял, что это спасенье.

Много сервисов по онлайн займам я прошерстил, все не то и все не так. Потеряв надежду найти, что ни будь путное, чисто случайно нашел сайт, который помог мне взять онлайн заём на киви кошелек и самая прелесть этого заёма это то, что никаких процентов на первый заем, они не берут. В общем, долганул я 5000 рубликов по беспроцентной ставке, и благополучно заказал люстру своей мечты)))). Забегая вперед, скажу, что еще пару раз, там же делал онлайн займы.

Условия довольно шикарные и нет почти никаких требований к платежеспособности заемщика. Пару стандартных пунктов и быстрая регистрация, в общем, с ними можно иметь дело. Больших сумм я не брал, но 10 000 давали без проблем , сроки возврата лояльные, кто пользовался таким займом, пишите в комментариях, обсудим…

В машине много потребителей: кондиционер, подогрев сидений и т.д., то при всем включенном напряжение падало до 11,2В. Повысить напряжение в машине ВАЗ 2112 на 10% можно если установить в генератор ВАЗ диод . Например, диод из другого такого же диодного моста или КД202В.

После доработки генератора ВАЗ напряжение поднялось до 12,2В.

Фотоотчет по увеличению напряжения с сайта Gloom Garage

Было решено поднять напряжение использовав диод в цепи D, регулятора напряжения.

Как обыграть онлайн-казино на 368 548 рублей, используя дыру в алгоритме?
Пошаговая инструкция

Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.

Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить - присоединиться к моей команде или нет. Подробности тут .

За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:

Подходит любой диод с напряжением пробоя 20В и током не менее 5А. Падение напряжения желательно не больше 0.6-0.7В. Отлично подходит диод 2Д219Б.


2Д219А	15
20
2Д219В	15
2Д219Г	20

Потребуется пол метра провода 2*0.75мм. Распаиваем концы под клеммы "мама" и "папа" №4.

С другой стороны припаиваем диод. К катоду мамку, к аноду папку.

Изолируем сам диод, например, засовываем его в банку из под фотопленки.
Снимаем "-" клемму с АКБ. Откручиваем "+" провода от генератора, отключаем провод "D" к приборке.
Получив полный доступ к задней крышке, снимаем ее поддевая 3 фиксатора.
Вот перед нами наш регулятор напряжения. Продев провода от диода сквозь прорези в крышке, подключаем "маму" к РН, "папу" к штатному проводу. Закрываем крышку, прикручиваем все провода на место. Провод я оставил короткий, поэтому крепить пришлось к жгуту датчика фаз.

Результат представлен в виде таблицы:
Процесс доработки генератора также показан на видео: