دیود دینام

گاهی در مدارهای الکترونیکی نیاز هست جریان الکتریکی در یک سمتی جاری شود. و در سمتی دیگر جریانی جاری نشود. در بعضی از مواقع قطعه ای به نام دیود در مدار استفاده می کنیم.

دیود را می توان تشبیه به دریچه دهلیز قلب کرد که دریچه دهلیز قلب خون را از یک سمتی هدایت کرده و از سوی دیگر مانع عبور خون می شود.

دیود چیست و چه کاری انجام می دهد؟

دیود هم جریان الکتریکی را از یک سو عبور می دهد و از سوی دیگر از عبور جریان جلوگیری می کند.

دیود و نام دیگر آن یکسوساز است. این قطعه الکترونیکی است که دو سر دارد. دیود، جریان الکتریکی را در یک سوی دیگر از خود عبور می دهد، در این حالت مقاومت دیود ناچیز است و در جهت دیگر، در مقابل عبور جریان مقاومت بسیار بالایی در حالت ایده آل از خود نشان می دهد.

این ویژگی دیود، باعث شده بود تا در سال ‌های اولیه ساخت این قطعه الکترونیکی، به آن «دریچه» نیز گفته شود. رایج ترین گونه دیود از بلور نیمه هادی تشکیل می ‌شود. دیود را از دو نیم رسانا از نوع P و N متصل می سازند. به پایه ای که به نیمه هادی N متصل است کاتد گفته می شود و به پایه ای که به نیمه هادی نوع P متصل است آند گفته می ‌شود. دیود، نخستین قطعه تولید شده با نیمه هادی ها است.

مهم ترین عملکرد دیود، عبور جریان در یک جهت می باشد که  جلوگیری از آن در برابر گذر جریان در جهت مخالف است. در نهایت می توان به دیود مثل یک شیر الکتریکی یک طرفه نگاه کرد. این خصوصیات دیود برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم استفاده می‌شود.

 

 

از دیدگاه الکتریکی، یک دیود، وقتی که جریان را از خود می‌گذراند با برقرار کردن ولتاژ (بایاس کردن) در جهت درست (مثبت به آنُد و منفی به کاتُد، که به آن بایاس مستقیم می گویند)، آماده کار شود. مقدار ولتاژی که سبب آن می شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی کند، ولتاژ آستانه یا (threshold voltage) نامیده می شود که چیزی حدود 0.6 الی 0.7 ولت (برای دیودهای سیلیکون) و 0.2 الی 0.3 ولت (برای دیود ژرمانیوم) است.

اما هنگامی که ولتاژ معکوس به دیود متصل شود، (مثبت به کاتد و منفی به آند، که به آن بایاس معکوس می گویند) جریانی از آن نمی گذرد، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است و در حدود چند میکروآمپر یا حتی کمتر است. این مقدار جریان معمولا در بعضی از مدارهای الکترونیکی قابل چشم پوشی است و تاثیری در رفتار سایر المان های مدار نمی ‌گذارد.

هرچه جنس بلور به کار رفته در ساخت دیود، از لحاظ ساختار، منظم ‌تر باشد، دیود مطلوب ‌تر و جریان نشتی، کاهش خواهد یافت. مقدار جریان نشتی در دیودهای با فناوری نو، عملا به صفر می گراید. نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای بیشترین مقدار ولتاژ معکوس را دارند که اگر ولتاژ معکوس، بیش از آن شود، دیود می‌سوزد (بلور ذوب می ‌شود) و جریان را در جهت معکوس نیز می گذراند. به این ولتاژ آستانه، ولتاژ شکست گفته یا Breakdown می شود.

 

 برای انتخاب دیود ﺑﺎﻳﺪ به ﻧﻜﺎت زﻳﺮ توجه کنید :

• ولتاژ آستانه ﻫﺪایت ( کاهش وﻟﺘﺎژ دو ﺳﺮ دﻳﻮد در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎﻳﺎس ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ )
• ولتاژ ) PIVﺣﺪاﻛﺜﺮ وﻟﺘﺎژ ﻣﻌﻜﻮس ﻣﺠﺎز(
• ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺠﺎز ﺑﺎﻳﺎس مستقیم
• ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻣﺠﺎز اعمالی ﺑﺮق متناوب ﺑﻪ دیود

 

بایاس دیود:

متصل کردن ولتاژ به دیود را بایاس کردن دیود میگویند .اعمال ولتاژ در دو سر پایه هایش دو حالت را پیش می ‌آورد.

 

بایاس مستقیم یا تغذیه مستقیم:

دراین حالت مثبت باتری به آند و منفی باتری به کاتد می خورد و باعث می شود تا جریان در دیود برقرار شود و ولتاژی حدود 0.6 روی آن کاهش می یابد.

 

بایاس معکوس:

ولتاژ به دو سر دیود به طوری متصل می ‌شود که قطب مثبت آن به کاتد و قطب منفی آن به آند متصل شود که به این کار بایاس معکوس دیود می گویند.

 

هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می ‌‌کنید جریانی از دیود عبور نمی ‌کند، مگر اینکه جریان بسیار کمی که به «جریان نشتی» معروف است که در حدود چند آمپر و یا حتی کمتر است، عبور کند.

 

 

 

دسته بندی کلی دیودها :

در اصل دسته بندی دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می کنند، دیود سیگنال که برای آشکار سازی در رادیو بکار می رود و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می دهند، دیودهای یکسوکننده که برای یکسوسازی جریان های متناوب بکاربرده می شوند و توانایی عبور جریان های زیاد را دارند و دیودهای زنر که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می شود.

 

 

دیودهای سیگنال :

این نوع از انواع دیودها برای پردازش سیگنال های ضعیف که معمولا رادیویی و کم جریان تا حدود حداکثر‌ 100 آمپر  کاربرد دارند. معروف ترین و پر استفاده ترین آنها که ممکن است با آن آشنا باشید دیود N41481 است که از سیلیکون ساخته شده است و ولتاژ بایاس مستقیم آن تقریبا 0.7 ولت است.

اما برخی از دیودهای سیگنال از ژرمانیم ساخته می شوند، مانند OA90 که ولتاژ بایاس مستقیم پایین تری دارد که حدود 0.2 ولت است. به همین دلیل از این نوع دیود بیشتر برای آشکار سازی امواج مدوله شده رادیویی استفاده می گردد.

دیود سیلیسیم بهتر است یا ژرمانیم؟

بصورت یک قانون کلی وقتی که ولتاژ شکست مستقیم دیود خیلی مهم نباشد، معمولا از دیود های سیلیکون استفاده می شود. دلیل آن هم این است که مقاومت آنها در مقابل حرارت محیط یا حرارت هنگام لحیم کاری بیشتر است و مقاومت الکتریکی در ولتاژ مستقیم کمتر است. همچنین دیود های سیلیکون سیگنال معمولا در ولتاژ معکوس جریان نشتی بسیار کمتری نسبت به ژرمانیم دارند.

از کاربرد های دیگر که برای دیود های سیگنال وجود دارد  این است که می توان با استفاده از آنها برای حفاظت مدار هنگامی که رله در یک مدار الکترونیکی قرار دارد نام برد. هنگامی که رله خاموش می شود تغییر جریان در سیم پیچ آن می تواند در دوسر آن ولتاژ بسیار زیادی القا کند که گذاشتن یک دیود در جهت مناسب می تواند این ولتاژ را خنثی کند.

انواع ديود شامل موارد زیر می باشد :

 

• ديود معمولی
• ديود زنر
• دیود ال ای دی یا LED
• ديود شاتکی
• پل دیود

ديود زنر :

کاربرد ديود زنر در ثابت کردن ولتاژ می باشد. نوار مشکی روی ديود زنر، کاتد ديود می باشد. ولتاژ دو سر دیود زنر تقریبا ثابت است و تغییرات جریان بر روی آن تاثیر ندارد. از این دیود ها در ناحیه شکست استفاده میشود. ولتاژ شکست این دیود ها را ولتاژ زنر می نامند و آن را با  VZ نشان می دهند و مقدار آن بین 2.4 ولت الی 200 ولت ساخته می شوند.

 

چون دیود زنر باید به صورت معکوس بایاس شود کاتد آن به مثبت منبع ولتاژ و آند آن به قطب منفی منبع ولتاژ وصل می شود، در این صورت جهت جریان از کاتد به آند خواهد بود.این دیود توسط مولتی متر همانند دیود معمولی تست می شود.

 

دیود  LED:

دیود های LED دقیقا همانند دیود های معمولی هستند و بصورت مستقیم بایاس می شوند یعنی مثبت منبع تغذیه به آند و منفی آن به کاتد وصل می شود و نوری ساطع می کند. بسته به رنگ، LED سبز، آبی، قرمز و … نامیده می شود.

 

ديود شاتکی :

دیودی نیمه رسانا با افت ولتاژ پایین در حالت بایاس مستقیم و سرعت کلید زنی بسیار بالا میباشد و در دیود های معمولی هنگام عبور جریان الکتریکی مقدار افت ولتاژ در حدود 0.6 الی 1.7 ولت می باشد در حالیکه در دیود شاتکی افت ولتاژ در حدود 0.15 الی 0.45 ولت می باشد. ديود شاتکی از ترکيب دو ديود معمولی تشکیل می شود.

 

پل ديود:

مداری است که با تغییر دادن پلاریته تغذیه ورودی آن، پلاریته خروجی تغییری نمی کند و معمولا برای یکسو کنندگی جریان متناوب و بدست آوردن جریان مستقیم تمام موج استفاده می گردد.

 

تست دیود با مولتیمتر:

اول دیود را از مدار جدا کنید. سلکتور مولتیمتر را روی ديود قرار داده و پروب قرمز را به سر آند و پروب مشکی را به سر کاتد وصل کنيد در اين حالت مولتی متر دیجیتال مقداری را بر حسب ولت نشان می دهد. و حالا اگر جای پروب ها را عوض کنید و پروب مشکی را به آند و پروب قرمز را به کاتد ديود وصل کنيد که بايد مولتی متر مقدار بی نهايت را بصورت OL نشان دهد يعنی ديود جريانی را در جهت مخالف خود عبور نمی دهد.

ولتاژ شاپ

ارائه دهنده انواع لوازم برقی خودرو

خدمات 50ماهه رایگان

امدادشهری و برون شهری

ارسال به کل کشور

تضمین گارانتی ، تضمین قیمت

با بیش از 20 سال سابقه کار

راههای ارتباط با ما

اینستاگرام ولتاژ شاپ  : https://www.instagram.com/voltaj.shop/

سایت ولتاژ شاپ : www.voltajshop.ir

سایت فروش باتری ولتاژ باتری: https://www.voltajbattery.ir

تلگرام مجموعه (دانستنی خودرو) : https://t.me/voltajbattery