توابع و کاربردهای دیودها

دیود یکی از پرکاربردترین و مولفه‌های اساسی نیمه‌رسانا است. ویژگی اصلی آن هدایت تک جهتی است - اجازه می‌دهد جریان فقط از آنود به کاتد جریان بیابد. این امکان می‌دهد دیودها نقش‌های اساسی متعددی در مدارهای الکترونیکی ایفا کنند.

۱. رکتیفایشن: دیودها برای تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) در مدارهای تامین توان استفاده می‌شوند. این شامل رکتیفایرهاي نیمه‌موج و تمام‌موج (مانند رکتیفایر پلی) است. دیود فقط در دوره مثبت موج هدایت می‌کند، که باعث ایجاد DC ناب جریان از AC می‌شود.

۲. جابجایی: برای استفاده به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی کم توان در منطق دیجیتال، مدولاتیون سیگنال یا مدارهای فرکانس بالا استفاده می‌شود. جابجایی با تعویض بین هدایت رو به جلو و عقب انجام می‌شود.

۳. تنظیم ولتاژ: دیودهای زینر طراحی شده‌اند تا پس از دستیابی به ولتاژ شکست معکوس، ولتاژ ثابتی را حفظ کنند، که آنها را برای کاربردهای مرجع و تنظیم ولتاژ مناسب می‌سازد.

4. محافظت در برابر قطب‌گیری معکوس: با قسمت تغذیه الکتریکی به صورت سریes وصل می‌شوند تا جریان را هنگام قطب‌گیری معکوس مسدود کنند و آسیب به مولفه‌های دیگر را جلوگیری کنند.

5. محافظت فری‌ホیلینگ: دیودها به صورت موازی با بارهای القایی مانند رله‌ها یا موتورها وصل می‌شوند تا EMF معکوس (نیروی الکتروموتور) را هنگام خاموش شدن توان جذب کنند و مولفه‌های دیگر مدار را محافظت کنند.

6. کلید کردن ولتاژ: جلوگیری از شرایط بیش‌ولتاژ روی پین‌های ورودی حساس (مانند ADC، GPIO). دیودها ولتاژ را به سطح امن کلید می‌کنند توسط هدایت جریان بیش‌از حد به خطوط توان یا زمین.

7. دمودulasیون: در گیرنده‌های رادیوی AM و دیگر گیرنده‌های RF برای استخراج سیگنال‌های کم‌فرکانس از موج‌های حامل مدوله‌شده از طریق تشخیص انvelope استفاده می‌شود.

8. قطع: جهت جلوگیری از تجاوز سیگنال‌ها به دامنه مشخص، اجزای مدار را محافظت می‌کند یا خطی بودن در پردازش سیگنال را تضمین می‌کند.

۹. محافظت علیه ESD و سرژ: دیودهای حفاظتی TVS یا ESD تخلیه الکترواستاتیک یا ولتاژهای گذرا را جذب و محدود می‌کنند تا از قطعات حساس در رابط‌های داده و برق محافظت کنند.

۱۰. ضربدر ولتاژ: مدارهای ضربدر ولتاژ از دیودها و خازن‌ها برای افزایش ولتاژ ورودی استفاده می‌کنند - معمولاً در تأمین‌کننده‌های قدرت با ولتاژ بالا استفاده می‌شوند.

۱۱. تبدیل نوری الکتریکی: فوتودیودها نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند، که در Ontvangers IR، حسگرهای نوری و سیستم‌های ارتباط نوری استفاده می‌شوند.

۱۲. تولید نور: LEDها هنگامی که به طور مثبت بیاس شوند، نور تولید می‌کنند. آنها به طور گسترده در روشنایی، نشانگرهای، نمایشگرهای و واحد‌های پس‌نور استفاده می‌شوند.