Преглед различитих типова диода и њихове употребе

Диода је електрични уређај са два терминала, који омогућава пренос струје у само једном смеру. Диода је такође позната по свом једносмерном својству струје, где је електричној струји дозвољено да тече у једном смеру. У основи, диода се користи за исправљање таласних облика, унутар радио детектора или унутар њих напајања . Такође се могу користити у различитим електричним и електронским колима где је потребан 'једносмерни' резултат диоде. Већина диода је направљена од полупроводника као што је Си (силицијум), али у неколико случајева користи се и Ге (германијум). Понекад је корисно резимирати постоје различите врсте диода . Неки од типова се могу преклапати, али различите дефиниције могу имати користи од сужавања поља и пружања прегледа различитих врста диода.

Које су различите врсте диода?

Постоји неколико врста диода и оне су доступне за употребу у дизајну електронике, а то су уназад диода, БАРРИТТ диода, Гунн диода, ласерска диода, диоде које емитују светлост, Диоде допиране златом , кристална диода , ПН спој, Схоцклеи диода , Диода за опоравак корака, тунел диода, Варацтор диода и Зенер диода.

Врсте диода

Детаљно објашњење диода

Разговарајмо детаљно о принцип рада диоде.

Бацквард Диоде

Ова врста диоде се назива и задња диода и није изузетно примењена. Уназадња диода је ПН-спојна диода која има сличну операцију као тунел диода. Сценарио квантног тунелирања сноси важну одговорност у спровођењу садашњег углавном обрнутог пута. Са сликом енергетског опсега може се знати тачан рад диоде.

Рад повратне диоде

Опсег који лежи на највишем нивоу назива се проводним опсегом, док се опсег доњег нивоа назива валентним опсегом. Када се енергија примени на електроне, они имају тенденцију да добијају енергију и крећу се према проводном појасу. Када електрони уђу из валентности у проводни појас, њихово место у валентном појасу остаје са рупама.

У условима нулте пристрасности, заузети валентни опсег је у супротности са заузетим проводним опсегом. Док се у услову обрнуте пристрасности, П-регион креће према горе нагоре што одговара Н-региону. Сада је заузети опсег у П-пресеку за разлику од празног опсега у Н-пресеку. Дакле, електрони започињу тунелирањем од заузете опсега у П-пресеку до празног појаса у Н-пресеку.

Дакле, ово значи да се проток струје дешава и обрнуто. У предњем стању пристрасности, Н-регион се креће према горе нагоре што одговара П-региону. Сада је заузети опсег у Н пресеку за разлику од празног опсега у П пресеку. Дакле, електрони започињу тунелирањем од заузете опсега у Н-пресеку до празног појаса у П-пресеку.

Код ове врсте диода настаје негативни отпорни регион и то се углавном користи за рад диоде.

Бацквард Диоде

БАРИТТ диода

Продужени рок употребе ове диоде је Баритт Ињецтион Трансит Тиме диода која је БАРИТТ диода. Применљив је у микроталасним апликацијама и омогућава многа поређења са широко коришћеном ИМПАТТ диодом. Ова веза показује јасан опис шта је БАРРИТТ диода и његов рад и примене.

Гунн Диоде

Гунн диода је ПН спојна диода, ова врста диоде је полупроводнички уређај који има два терминала. Генерално се користи за производњу микроталасних сигнала. Погледајте доњу везу за Гунн Диоде ради , Карактеристике и његове примене.

Гунн Диодес

Ласерска диода

Ласерска диода нема сличан процес као онај код обичних ЛЕД диода (светлећа диода) јер производи кохерентну светлост. Ове диоде се широко користе у разне сврхе као што су ДВД, ЦД уређаји и ласерски показивачи светлости за ППТ. Иако су ове диоде јефтине од осталих врста ласерских генератора, много су скупље од ЛЕД диода. Такође имају делимичан живот.

Ласерска диода

Светлећа диода

Термин ЛЕД означава диоду која емитује светлост, један је од најстандарднијих типова диода. Када је диода повезана у предусмеру преусмеравања, тада струја тече кроз спој и генерише светлост. Постоје и многи нови ЛЕД развоји који се мењају, то су ЛЕД и ОЛЕД. Један од главних концепата којих треба бити свестан ЛЕД-а су његове ИВ карактеристике. Детаљно ћемо проћи кроз карактеристике ЛЕД-а.

Карактеристике светлосних диода

Пре него што ЛЕД емитује светлост, потребан јој је проток струје кроз диоду, јер је ово диода заснована на струји. Овде је количина интензитета светлости у директном пропорционалном односу са правцем струје која тече преко диоде.

Када диода проводи струју у предњем предрасуду, тада мора постојати серијски отпорник који ограничава струју да би заштитио диоду од додатног протока струје. Треба напоменути да не сме бити директне везе између извора напајања ЛЕД-а, где то узрокује тренутну штету, јер ова веза омогућава екстремну количину струје и сагорева уређај.

ЛЕД ради

Свака врста ЛЕД уређаја задржава сопствени губитак напона унапред кроз ПН спој и ово ограничење је познато по типу полупроводника који се користи. Ово одређује количину пада напона за одговарајућу количину струје прослеђивања генерално за вредност струје од 20мА.

У већини сценарија, функција ЛЕД-а од минималних напонских нивоа који имају отпорник у серијској вези, Рс се користи за ограничавање напона струје на заштићени ниво који је генерално 5мА до 30мА када постоји потреба за појачаном осветљеношћу .

Различите ЛЕД диоде генеришу светлост у одговарајућим регионима УВ спектра и тако генеришу различите нивое интензитета светлости. Специфичан избор полупроводника може се знати по целој таласној дужини емисије фотона и тако произведеног одговарајућег светла. Боје ЛЕД-а су следеће:

Тако се тачна боја ЛЕД-а познаје по удаљености емитоване таласне дужине. А таласна дужина је позната по специфичном полупроводничком саставу који се користи у ПН споју у време његовог производног процеса. Дакле, било је јасно да боја емисије светлости од ЛЕД-а није због затамњене пластике која се користи. Али такође побољшавају осветљеност светлости када није осветљена доводом струје. Комбинацијом различитих полупроводничких, гасовитих и металних супстанци могу се генерисати доњи ЛЕД-ови, а то су:

• Галијум арсенид (ГаАс) који је инфрацрвени
• Галијум-арсенид-фосфид (ГаАсП) креће се од црвене до инфрацрвене и наранџасте боје
• Алуминијум галијум арсенид фосфид (АлГаАсП) који је повећао светло црвену, наранџасту врсту црвене, наранџасте и жуте боје.
• Галијум фосфид (ГаП) постоји у црвеној, жутој и зеленој боји
• Алуминијумски галијум фосфид (АлГаП) - углавном у зеленој боји
• Галијум нитрид (ГаН) који је доступан у зеленој и смарагдно зеленој боји
• Галијум индијум нитрид (ГаИнН) близак ултраљубичастом, мешавина плаве и зелене и плаве боје
• Силицијум-карбид (СиЦ) доступан у облику плаве боје као подлога
• Цинк селенид (ЗнСе) постоји у плавој боји
• Алуминијум галијум нитрид (АлГаН) који је ултраљубичаст

Фотодиода

Фотодиода се користи за откривање светлости. Откривено је да када светлост удари у ПН-спој може створити електроне и рупе. Типично, фотодиоде раде у условима обрнуте пристрасности, где се чак и мала количина протока струје која долази од светлости може једноставно приметити. Ове диоде се такође могу користити за производњу електричне енергије.

Пхото Диоде

ПИН диода

Ову врсту диода карактерише њена конструкција. Има стандардне регионе типа П и типа Н, али подручје између та два региона, односно својствени полупроводник, нема допинга. Регион унутрашњег полупроводника утиче на повећање површине региона исцрпљивања што може бити корисно за пребацивање апликација.

ПИН диода

Негативни и позитивни носачи наелектрисања из региона типа Н и П одговарајуће се крећу према унутрашњем региону. Када се овај регион потпуно напуни електронским рупама, тада диода започиње да спроводи. Док је у обрнутом пристрасном стању, широки унутрашњи слој диоде може спречити и поднијети висок напон.

На повећаним нивоима фреквенције, ПИН диода ће функционисати као линеарни отпорник. Функционише као линеарни отпорник јер ова диода има неадекватно време повратног опоравка . То је узрок што јако електрично наелектрисани „И“ регион неће имати довољно времена за пражњење у време брзих циклуса. И на минималним нивоима фреквенције, диода ради као исправљачка диода где има довољно времена за пражњење и искључивање.

ПН спојна диода

Стандардни ПН спој може се сматрати нормалним или стандардним типом диоде која се данас користи. Ово је најистакнутија од различитих врста диода које су у електричном домену. Али, ове диоде се могу применити као типови малих сигнала за употребу у РФ (радио фреквенцији) или друге слабе струје које се могу назвати сигналне диоде. Други типови се могу планирати за високонапонске и јаке струје и обично се називају исправљачке диоде. У диоди са ПН-спојем, морају се чувати услови пристрасности. Углавном постоје три услова пристраности и то зависи од примењеног нивоа напона.

• Напредна пристрасност - Овде су позитивни и негативни прикључак повезани са П и Н типовима диоде.
• Обрнута пристрасност - Овде су позитивни и негативни прикључак повезани са Н и П типовима диоде.
• Нулта пристрасност - Ово се назива пристрасност „0“ јер се на диоду не примењује спољни напон.

Предња пристрасност ПН спојне диоде

У усредсређеном предуслову, ПН спој се развија када су позитивне и негативне ивице акумулатора повезане на П и Н типове. Када диода функционише у предусмеру за прослеђивање, тада су унутрашња и примењена електрична поља на споју у супротним смеровима. Када се ова електрична поља саберу, тада је ниво величине последичног излаза мањи од нивоа примењеног електричног поља.

Предња пристрасност у врстама диода са ПН спојем

Ова веза резултира минималним отпорним путем и тањим подручјем исцрпљивања. Отпор подручја осиромашења постаје занемарљивији када је вредност примењеног напона већа. На пример, у силицијумском полупроводнику, када је примењена вредност напона 0,6 В, тада вредност отпора слоја за исцрпљивање постаје потпуно занемарљива и преко њега ће се одвијати несметан проток струје.

Обрнута пристрасност ПН спојне диоде

Овде је веза у томе што су позитивне и негативне ивице батерије повезане са регионима Н-типа и П-типа, што формира ПН-спој обрнуто пристрасног смера. У овој ситуацији примењена и унутрашња електрична поља су у сличном смеру. Када се саберу оба електрична поља, резултујући пут електричног поља је сличан путу унутрашњег електричног поља. Ово развија дебљи и појачани отпорни регион исцрпљивања. Регија исцрпљивања доживљава већу осетљивост и дебљину када је примењени ниво напона све већи.

Обрнута пристрасност у ПН диодном типу диода

В-И карактеристике ПН спојне диоде

Поред тога, још је пресудније бити свестан В-И карактеристика ПН спојне диоде.

Када диода ради под условом пристрасности „0“, што значи да на диоду не постоји спољни напон. То значи да потенцијална баријера ограничава проток струје.

Док ће диода радити у условима пристрасности за прослеђивање, постојаће тања потенцијална препрека. У силиконским врстама диода, када је вредност напона 0,7 В, а у германијумским врстама диода када је напон 0,3 В, тада се ширина потенцијалне баријере смањује, што омогућава проток струје кроз диоду.

ВИ Карактеристике у ПН спојној диоди

У томе ће доћи до постепеног повећања тренутне вредности, а резултујућа крива је нелинеарна, јер примењени ниво напона превазилази потенцијалну баријеру. Када диода савлада ову потенцијалну баријеру, диода функционише у нормалном стању, а облик криве постепено постаје оштар (добија линеарни облик) са порастом вредности напона.

Када ће диода радити у обрнутом положају, постојаће повећана потенцијална баријера. Како ће у споју бити присутни мањински носачи наелектрисања, ово омогућава проток реверзне струје засићења. Када постоји повећани ниво примењеног напона, мањински носачи наелектрисања имају повишену кинетичку енергију што показује утицај на већинске носаче наелектрисања. У овој фази долази до распада диоде и то може довести до оштећења диоде.

Сцхоттки Диоде

Сцхоттки-јева диода има нижи пад напона према напред од обичних Си-ПН-спојних диода. При малим струјама пад напона може бити између 0,15 и 0,4 волта за разлику од 0,6 волта за а-Си диоду. Да би постигли ове перформансе, дизајнирани су на другачији начин у поређењу са нормалним диодама које имају контакт метал-полупроводник. Ове диоде се широко користе у исправљачима, стезним диодама, као иу РФ апликацијама.

Сцхоттки Диоде

Диода за опоравак корака

Корачна диода за опоравак је врста микроталасне диоде која се користи за генерисање импулса на врло високим фреквенцијама (високе фреквенције). Ове диоде зависе од диоде која има врло брзо својство искључивања за њихов рад.

Диоде за опоравак корака

Тунел диода

Тунелска диода се користи за микроталасне апликације где су њене перформансе надмашиле перформансе осталих данашњих уређаја.

Тунел диода

У електричном домену, тунелирање означава да је то директно кретање електрона кроз минималну ширину подручја осиромашења од проводног појаса до валентног појаса. У диоди ПН споја развијена је област исцрпљивања због електрона и рупа. Због ових позитивних и негативних носача наелектрисања, унутрашње електрично поље је развијено у региону исцрпљености. Ово ствара силу на супротном путу спољног напона.

Са ефектом тунелирања, када постоји минимална вредност напона унапред, тада ће вредност тренутне струје бити већа. Може да функционише како у предњим, тако и у обрнутим условима. Због високог нивоа допинг , може функционисати и у обрнутом пристрасности. Са смањењем потенцијала баријере, напона пробоја у обрнутом смеру такође се смањује и достиже скоро до нуле. Са овим минималним реверзним напоном, диода може доћи до стања пробоја. Због овог негативног отпора формира се регион.

Варацтор диода или Варицап диода

Варактор диода је једна врста полупроводник микроталасни чврсти уређај и користи се тамо где се бира променљиви капацитет који се може постићи управљањем напоном. Ове диоде се називају и варицеалне диоде. Иако о / п променљиве капацитивности могу показати нормалне ПН-спојне диоде. Али, ова диода је изабрана за давање жељених промена у капацитивности, јер су то различите врсте диода. Ове диоде су прецизно дизајниране и побољшане тако да омогућавају широк спектар промена у капацитету.

Варацтор Диоде

Зенер диода

Зенер диода се користи за обезбеђивање стабилног референтног напона. Као резултат, користи се у огромним количинама. Ради под условом обрнуте пристрасности и открило је да се, када се достигне одређени напон, поквари. Ако је проток струје ограничен отпорником, он активира стабилан напон који треба генерисати. Ова врста диода се широко користи за нуђење референтног напона у изворима напајања.

Зенер диода

Постоје разне методе у пакету Зенер диоде. Неколико њих је запослено за повећани ниво расипања снаге, док се други користе за дизајн ивичних носача. Генерал врста Зенер диоде састоји се од минималне стаклене облоге. Ова диода има траку на једној ивици која је означава као катоду.

Зенер диода функционише на сличан начин као и диода када се ради у усмерењу унапред. Док ће у обрнутом пристрасности постојати минимална појава Струја цурења . Када дође до повећања обрнутог напона до напона пробоја, то ствара проток струје преко диоде. Тренутна вредност ће бити достигнута до максимума и то се бележи серијским отпорником.

Примене Зенер диоде

Постоји широка примена Зенер диоде, а неке од њих су:

• Користи се као ограничивач напона за регулацију нивоа напона на минималној вредности оптерећења
• Запослени у апликацијама којима је потребна заштита од пренапона
• Се користи у струјни кругови

Неколико других врста диода које су пресудно примењене у различитим применама су следеће:

• Ласерска диода
• Диода од лавине
• Диода за сузбијање прелазног напона
• Дио диода допирана златом
• Тип диоде са константном струјом
• Пелтиер Диоде
• Исправљач са контролисаним силицијумом диода

Свака диода има своје предности и примену. Неколико од њих се широко користи у разним апликацијама у више домена, док се мало њих користи само у неколико апликација. Дакле, овде се ради о различитим врстама диода и њиховој употреби. Надамо се да сте боље разумели овај концепт или да имплементирате електричне пројекте, дајте своје драгоцене предлоге коментаром у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, Шта је функција диоде ?