Функции и приложения на диодите

Диодът е един от най-основните и най-широко използвани компоненти на полупроводниците. Неговата ключова характеристика е еднопосочна проводимост - позволява ток да протича само от анода към катода. Това позволява диодите да изпълняват множество основни функции в електронните схеми.

1. Преобразуване: Диодите се използват за преобразуване на АЧ в ДЧ в електропитателни схеми. Това включва половиноволни и пълноволни ректификатори (например, мостови ректификатори). Диодът пропуска ток само по време на положителната половолна, което ефективно създава пулсираща ДЧ от АЧ.

2. Превключване: Използва се като нискоенергиен електронен превключвач в цифровата логика, модулация на сигнали или високочестотни схеми. Превключването се осъществява чрез промяна между напредно и обратно поляризиране.

3. Регулиране на напрежението: Зенер диодите са проектирани да поддържат постоянно напрежение след достигане на граничното обратно напрежение, което ги прави идеални за приложенията заreference напрежение и регулиране.

4. Защита от обратна полярност: Подключване в серия с входното питание, за да блокира тока, когато полярността е обърната, предпазвайки компонентите построму.

5. Защита при свободно въртене: Диодите се свързват в паралел с индуктивните носители като реле или мотори, за да абсорбират обратния ЕМФ (електромотивна сила), когато питанието се изключва, предпазвайки другите компоненти на схемата.

6. Ограничаване на напрежението: Предотвратява превишенията на напрежението върху чувствителни входни пинове (например, ADC, GPIO). Диодите ограничават напрежението до безопасни нива, отклонявайки излишното напрежение към силови линии или заземяване.

7. Демодулация: Използва се в АМ радиото и други приемници на радиочестоти за извличане на нискочастотни сигнали от модулираните носещи волни чрез обвивка на огледалото.

8. Обрязване на сигнала: Предотвратява превишаването на сигнали над определена амплитуда, защитавайки елементите на схемата или гарантирайки линейност при обработката на сигнали.

9. Защита от ЕСД и вдигнати напрежения: Диоди за защита от ЕСД или TVS абсорбира и ограничава електростатичните разряди или преходни вдигнати напрежения, за да защитят чувствителните компоненти в интерфейсите за данни и енергия.

10. Умножаване на напрежението: Схеми за умножаване на напрежението използват диоди и конденсатори, за да увеличат входното напрежение - често използвани в силови джерела с високо напрежение.

11. Фотоелектрическа конверсия: Фотодиодите преобразуват светлината в електрически сигнали и се използват в ИК приемници, оптични датчици и системи за световна комуникация.

12. Излъчване на светлина: LED-тe излъчват светлина при прям поляризация. Широко се използват в осветление, индикатори, екрани и подсветки.