В какую сторону диод пропускает ток
Перейти к содержимому

В какую сторону диод пропускает ток

  • автор:

Диод

Диод имеет два контакта, которые называют анодом и катодом. При включении диода в электрическую цепь ток протекает от анода к катоду. Умение проводить ток только в одну сторону — основное свойство диода.

Диоды относятся к классу полупроводников и считаются активными электронным компонентам (резисторы и конденсаторы — пассивными).

Треугольник можно рассматривать как острие стрелки, показывающей направление тока

При подключении диода в цепь должна быть соблюдена правильная полярность. Чтобы было легко определить расположение катода и анода, на корпус или на один из выводов диода наносят специальные метки. Встречаются различные способы маркировки диодов, но чаще всего на сторону корпуса, соответствующую катоду, наносят кольцевую полоску.

Способ, помогающий запомнить названия электродов, — название электрода определяется по букве, на которую он похож

—> Если маркировка диода отсутствует, то выводы полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительного прибора — как уже говорилось выше, диод пропускает ток только в одну сторону. Если измерительного прибора под рукой нет, можно использовать батарейку и маломощную лампочку так, как описано в приводящемся ниже эксперименте.

Полупроводниковые диоды фото

Полупроводниковые диоды

Работу диода можно наглядно представить при помощи простого эксперимента. Если к диоду через маломощную лампу накаливания подключить батарею так, чтобы положительный вывод батареи был соединен с анодом, а отрицательный — с катодом диода, то в получившейся электрической цепи потечет ток и лампочка загорится. Максимальная величина этого тока зависит от сопротивления полупроводникового перехода диода и поданного на него постоянного напряжения. Данное состояние диода назвается открытым, ток, текущий через него, — прямым током Iпр , а поданное на него напряжение, из-за которого диод оказался открытым, — прямым напряжением Uпр .

Если выводы диода поменять местами, то лампа не будет светиться, так как диод будет находиться в закрытом состоянии и оказывать току в цепи сильное сопротивление. Стоит отметить, что небольшой ток через полупроводниковый переход диода в обратном направлении все же потечет, но в сравнении с прямым током будет настолько маленьким, что лампочка даже не среагирует. Такой ток называют обратым током Iобр , а напряжение, создающее его,— обратным напряжением Uобр .

В нейронных цепях BEAM-роботов диоды часто применяются при создании нейронов, моделирующих логическое сложение (элементы ИЛИ). Кроме того, в схемах BEAM-роботов иногда используются емкостные свойства диодов.

В какую сторону полупроводниковый диод проводит ток? Куда указывает треугольник или наоборот?

В ту строну куда показывает стрелка, диод проводит очень хорошо (сопротивление доли Ома) . В обратном направлении диод проводит очень плохо (сопротивлдение сотни килоом — мегаомы) . Если учитывать, что обычно считается что ток течет от плюса к минусу, то направление указанное стрелкой — это направление прямого тока.

PsevdonimПросветленный (26780) 13 лет назад

А если прямое напряжение — меньше напряжения открывания перехода? Тоже доли ома?

Это я к тому, что у нелинейных проводников понятие сопротивления вообще-то говоря неприменимо. Вместо него используется вольт-амперная характеристика.

Остальные ответы
куда указывает

Этот диод всегда рисуется в одну сторону, не зависимо от тока. А токи и обратные бывают ( обратная связь, что ли)

Это как считать. Если полагать, что ток течёт от плюса к минусу, то именно по стрелке диода. Если же считать, что ток течёт туда, куда бегут электроны, то как раз навстречу стрелке получается.

Диод

Это электронный компонент, который пропускает электрический ток только в одну сторону – от анода к катоду. Диод также называют выпрямителем, так как он преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный.

Из чего состоит диод

Полупроводниковый диод состоит из пластинки полупроводникового материала (кремний или германий) одна сторона пластинки – с электропроводностью р-типа, т.е. принимает электроны. Другая сторона отдает электроны и соответственно называется отдающей электроны, у нее проводимость n-типа. На внешние поверхности пластины нанесены контактные металлические слои, к которым припаяны проволочные выводы электродов диода.

Диод - p-n переход

Где используются диоды

  1. Диодные мосты. В их составе может находиться от 4 до 12 диодов, которые последовательно соединены друг с другом. Они применяются для однофазных и трёхфазных схем, где выполняют функцию выпрямителей. В большинстве случаев такие диодные мосты устанавливаются на генераторах автомобилей. Благодаря им не только увеличивается надёжность устройства, но и уменьшаются его размеры.
  2. Диодные детекторы. Они представляют собой конструкцию, которая сочетает в себе не только несколько диодов, но и конденсаторы. Благодаря этому достигается способность выделять модуляцию с низкими частотами из соответствующих сигналов. Такие детекторы часто используются при изготовлении радиоприёмников и телевизоров.
  3. Диодная искрозащита. Для её создания применяются специальные диодные барьеры, которые ограничивают напряжение в имеющейся электрической цепи. Вместе с ними используются специальные токоограничительные резисторы, необходимые для контроля за величиной параметров проходящего электрического тока.
  4. Переключатели на основе диодов. Эти устройства дополняются конденсаторами и коммутируют высокочастотные сигналы. При этом контроль за работой осуществляется с помощью подачи управляющего сигнала, разделения высоких частот и применения постоянного тока.

Схематическое обозначение диода

Фото Диод на схемах

Чтобы лучше запомнить расположение Анода и Катода на схеме, представим себе следующую картину:

6ac0859ae0c74068940fc81dd565e4bc 278x260 - Диод фото

Принцип работы

Лучшим примером полярного устройства может послужить диод, который является односторонним “клапаном” для электрического тока. Принцип его действия аналогичен обратному клапану, используемому в водопроводе и гидравлических системах. В идеале, диод обеспечивает беспрепятственный поток для тока в одном направлении (практически не оказывая ему сопротивления), и препятствует этому потоку в обратном направлении (оказывая ему бесконечное сопротивление).

Если мы поместим диод в схему с батареей и лампочкой, то выполняемая им работа будет следующей:

stat40 - Диод фото

Когда диод стоит в правильном направлении, разрешающем поток, лампочка горит. В противном случае диод блокирует поток электронов аналогично обрыву цепи, и лампочка гореть не будет.

Если мы используем общепринятое обозначение потока в цепи, то стрелка символа диода указывает на направление потока зарядов от положительного контакта к отрицательному:

stat41 - Диод фото

Схематично диод можно представить как две пластинки полупроводника, одна из которых обладает электропроводностью типа p, другая – типа n. На рисунке область типа p – это анод, а область типа n – является отрицательным электродом или катодом.

Слой между типами n (negative) и p (positive) называется p-n переходом. Диод может находиться в одном из двух состояний – открытом (когда он хорошо проводит ток) и закрытом (когда он плохо проводит ток).

На некоторых диодах катод обозначают полоской, которая отличается от цвета корпуса.

Разновидности, обозначения

Сейчас в основном применяются полупроводниковые диоды. Рассмотрим подробнее некоторые их разновидности:

  • Выпрямительный диод – также известен как защитный, кремниевый. Используются для преобразования переменного тока в постоянный.

Фото Выпрямительный диод

  • Диод Зеннера (Стабилитрон). Используют стабилитрон для стабилизации напряжения.

Фото Стабилитрон (диод Зеннера)

  • Туннельный диод (диод Лео Эсаки). Используются в генераторах, усилителях.

Фото Туннельный диод

  • Светодиод (диод Генри Раунда) – при пропускании через него прямого тока, дает оптическое излучение.

Фото Светодиод

  • Фотодиод. Под действием света в нем появляется значительный обратный ток, и он может генерировать небольшую электродвижущую силу.

Фото Схематически обозначается фотодиод

  • Диод Шоттки – диод с малым падением напряжения при прямом включении. Также известен как сигнальный, германиевый. Открывается быстро, сгорает после пробоя обратным током.

Фото Диод Шоттки

  • Лавинный диод – его принцип работы основан на лавинном пробое, используется для защиты цепей от перенапряжений.

Единицы измерения и маркировка

Система обозначений активных компонентов Pro Electron, введена в 1966 году. Согласно системе, диод кодируется:
Первая буква — это материал полупроводника:

  • A — Germanium (германий);
  • B — Silicium (кремний);

Вторая буква – это подкласс приборов:

  • A — сверхвысокочастотные диоды;
  • B — варикапы;
  • X — умножители напряжения;
  • Y — выпрямительные диоды;
  • Z — стабилитроны, например:

В результате получается:

  • AA-серия — германиевые сверхвысокочастотные диоды;
  • BA-серия — кремниевые сверхвысокочастотные диоды;
  • BY-серия — кремниевые выпрямительные диоды;
  • BZ-серия — кремниевые стабилитроны.

Система обозначений кодировки диодов

1-эл.
Код материала полупроводника
2-эл.
Тип подкласса
3-эл.
Серийный номер
4-эл.
Буква модификации
A — германий A — детекторный, смесительный диод 100 — 999 приборы общего применения Модификации прибора
В — кремний B — варикап Z10. A99 приборы промышленного и специального применения
C — арсенид галлия C — маломощный, низкочастотный транзистор
R — сульфид кадмия D — мощный, низкочастотный транзистор
E — туннельный диод
F — маломощный, высокочастотный транзистор
G — несколько приборов в одном корпусе
H — магнитодиод
K — генераторы Холла
L — мощный, высокочастотный транзистор
M — модуляторы и умножители Холла
P — фотодиод, фототранзистор
Q — излучающие приборы
R — прибор, работающий в области пробоя
S — маломощный переключающий транзистор
T — мощный регулирующий или переключающий прибор
U — мощный переключающий транзистор
X — умножительный диод
Y — мощный выпрямительный диод
Z — стабилитрон

Цветовая маркировка диодов

Стабилитроны. Цветовая маркировка по системе JIS-C-7012 (Япония) Диоды и стабилитроны. Цветовая маркировка по системе JEDEC (США) Диоды. Цветовая маркировка по европейской системе PRO ELECTRON
Цвет
полосы (точки)
1-й
элемент
2-й
элемент
1-й
элемент
2-й
элемент
3-й
элемент
4-й
элемент
5-й
элемент
1-й
элемент
2-й
элемент
3-й
элемент
4-й
элемент
Золотой
Серебряный
Черный 0 0 0 0 0 AA X 0
Коричневый 1 1 1 1 1 1 A 1 1
Красный 2 2 2 2 2 2 B BA S 2 2
Оранжевый 3 3 3 3 3 3 C 3 3
Желтый 4 4 4 4 4 4 D T 4 4
Зеленый 5 5 5 5 5 5 E V 5 5
Голубой 6 6 6 6 6 6 F W 6 6
Фиолетовый 7 7 7 7 7 7 G 7 7
Серый 8 8 8 8 8 8 H Y 8 8
Белый 9 9 9 9 9 9 I Z 9 9
Пример
обозначения
stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 1 - Диод фото stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 6 - Диод фото stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 9 - Диод фото
10 В 1N66 BAT85
Двойной второй элемент указывает на запятую между цифрами stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 2 - Диод фото stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 7 - Диод фото
7,5 В 1N237A
stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 3 - Диод фото stabilitrony cvetovaya markirovka po sisteme jis c 7012 yaponiya 8 - Диод фото
3,9 В 1N1420G
stabilitron uslovnoe oboznachenie na skheme - Диод фото diod uslovnoe oboznachenie na skheme - Диод фото diod uslovnoe oboznachenie na skheme 2 - Диод фото

Вольт-амперная характеристика

После того, как напряжение в прямом направлении превысит небольшой порог VF диод открывается и начинает практически беспрепятственно пропускать ток, который создаётся оставшимся напряжением.

Фото Вольт-амперная характеристика диода

Если напряжение подаётся в обратном направлении, диод сдерживает ток вплоть до некоторого большого напряжения VDC после чего пробивается и работает также, как в прямом направлении.

Вольт амперная характеристика полупроводникового диода зависит от материала, из которого он изготовлен, прямого и дифференциального сопротивления, теплового потенциала и других параметров.

Что такое диод

Что такое диод – это “полупроводниковый прибор, который пропускает электрический ток только в одном направлении”. Это очень краткое описание свойства диода и его работы и самое точное. Теперь давай разберемся подробнее, тем более, что с диода ты начинаешь свое знакомство с огромным семейством полупроводников.

Что такое полупроводник

Из самого названия полупроводник, понятно, это проводящий на половину. В конкретном случае, диод пропускает электрический ток только в одну сторону и не пропускает его в обратном направлении. Работает как система “Ниппель” или золотник в камере автомобиля или велосипеда. На рисунке изображен диод так как его обозначают на электрических схемах.

chto-takoe-diod

В соответствии с рисунком, треугольник (анод) показывает в какую сторону проходит электрический ток. При прохождении тока от плюса к минусу диод будет «открыт», соответственно со стороны вертикальной полосы (катода) диод будет «заперт». Так работает диод. Это свойство диода используется для преобразования переменного тока в постоянный для этого из диодов собирается диодный мост.

Диодный мост

Как работает диодный мост.

На следующем рисунке изображена принципиальная схема диодного моста. Обрати внимание, что на вход диодного моста подается переменный ток, на выходе уже получаем постоянный ток. Теперь давай разберемся как происходит преобразование переменного тока в постоянный.

chto-takoe-diod

Если ты читал мою статью “Что такое переменный ток” ты должен помнить, что переменный ток меняет свое направление с определенной частотой. Проще говоря, на входных клеммах диодного моста, плюс с минусом будут меняться местами с частотой сети (в России эта частота составляет 50 Герц), значит (+) и (–) меняются местами 50 раз всекунду.

Допустим в первом цикле на клемме “А” будет положительный потенциал (+) на клемме “Б” отрицательный (–) . Плюс от клеммы “А” пройдет только в одном направлении по красной стрелке, через диод “Д1” на выходную клемму со знаком (+) и далее через резистор (R1) через диод “Д3” на минус клеммы “Б”. В следующем цикле когда плюс и минус поменяются местами, все произойдет с точностью до наоборот. Плюс с клеммы “Б” через диод “Д2” пройдет на выходную клемму со знаком (+) и далее через резистор (R1) через диод “Д4” на минус клеммы “А”.

Таким образом получаем на входе выпрямителя постоянный электрический ток который движется только в одном направлении от плюса к минусу (как в обычной батарейке). Этот способ преобразования переменного тока в постоянный используется во всех электронных устройствах которые питаются от электрической сети 220Вольт. Кроме диодных мостов собранных из отдельных диодов применяют электронные компоненты в которых для удобства монтажа выпрямительные диоды заключены в один компактный корпус. Такое устройство называют “диодная сборка”.

chto-takoe-diod

Что такое Фотодиод

Диоды бывают не только выпрямительные. Есть диоды проводимость которых зависит от освещенности их называют “фотодиоды” обозначаются они так –

fotodiod

Выглядеть может так –

fotodiod

Что такое Светодиод

Светодиоды, тебе хорошо известны, они встречаются и в елочной гирлянде и в мощных прожекторах и фарах автомобилей. Н схеме светодиоды обозначаются так –

svetodiod

Выглядеть светодиоды могут так –

svetodiod

Как проверить диод

Проверить диод можно обычным мультиметром – как пользоваться мультиметром прочитай в этой статье. Для проверки переключаем тестер в режим прозвонки. Подключаем щупы прибора к электродам диода, черный щуп к катоду

diod kak-proverit-diod

(на корпусах современных диодах катод обозначен кольцевой меткой), красный щуп подключаем к аноду (как ты уже знаешь диод пропускают напряжение только в одну сторону) сопротивление диода будет маленьким т.е. цифры на приборе будут иметь значение большое значение. Переключаем щупы прибора наоборот –

kak-proverit-diod

сопротивление будет очень большим практически бесконечным. И если у тебя все получится так как я написал, диод исправен. Но когда в обоих случаях сопротивление очень большое значит “диод в обрыве” неисправен и не пропускает напряжение вообще. Когда же, сопротивление очень маленькое это означит, диод пробит и пропускает напряжение в обоих направлениях.

Как проверить диодный мост

Как проверить диодный мост -если диодный мост собран из отдельных диодов, каждый диод проверяют отдельно, как было описано выше. Выпаивать каждый диод из схемы не обязательно, но лучше отключить плюсовой или минусовой вывод выпрямителя от схемы.

Если нужно проверить диодную сборку, где диоды находятся в одном корпусе и добраться до них невозможно, поступаем следующим образом,

Подключаем один щуп мультимерта к плюсу диодной сборки, а вторым поочередно касаемся к выводам сборки куда подается переменный ток. В одном направлении прибор должен показать малое сопротивление при смене щупов в обратном направлении очень большое сопротивление. После чего также проверяем выпрямитель относительно минусового выхода. Если при измерении показания в обоих направления будут малыми или большими диодная сборка неисправна. Этот способ проверки применяют, когда проводится ремонт электроники.

Высокочастотные диоды, импульсные, туннельные, варикапы все эти диоды широко применяются в бытовой и специальной аппаратуре. Для того, чтобы понять и разобраться, как правильно применять и где какие использовать диоды, необходимо совершенствовать свои знания изучать специальную литературу и конечно не стесняться задавать вопросы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *