در بسیاری از مدارهای الکترونیکی ، جریان موجود در مدار باید تعمیر شود و باید بدانیم دیود چیست و چگونه آن را انجام می دهد.
دیودها مدلهای متنوعی دارند که ساختار آنها بر اساس اتصالات P-N استوار است و شناخت آنها یکی از مهمترین موضوعات الکترونیکی است.
با تماشای یک فیلم و خواندن مقاله با ساختار ، عملکرد و نوع دیود آشنا می شوید.
دیود چیست؟ (دیود)
دیود نوعی از مؤلفه نیمه هادی است که در بسیاری از مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
مانند یکسو کننده ها ، سوئیچ ها و پا ولتاژ و غیره.
برای اینکه بدانیم دیود چیست ، باید بدانیم که اتصالات P-N چگونه کار می کنند.
این کامپوننت ها از یک اتصال منحصر به فرد P-N ساخته شده اند و دو پین یا پایانه دارند
به گونه ای عمل می کند که جریان را از یک جهت حرکت می دهد.
ساختار داخلی دیود
اتصالات P-N در فرایند پرداخت انجام می شود
عفونت های نوع n و p در طرف های اتصال قرار گرفته اند و باعث ایجاد حفره های آزاد و الکترون ها می شوند.
هدایت ولتاژ رو به جلو
نکته مهم در استفاده از یک دیود این است که بدانیم تعصب مستقیم چیست.
در تعادل ، جابجایی الکترونیکی وجود ندارد تا زمانی که ولتاژ تعصب مستقیم بر روی آن اعمال شود و جریان از طریق آن جریان یابد.
به این تعصب مستقیم گفته می شود.
آند و کاتد
ناخالصی های گالیم ، آلومینیوم و نیمه هادی را می توان به منطقه P اضافه کرد تا یک منطقه P تشکیل شود.
با توجه به افزودن این مواد تعداد زیادی خلأ در این منطقه ایجاد شده است.
ناحیه P در دیود به عنوان آند شناخته می شود و قطبیت مثبت آن را تشکیل می دهد.
عفونت هایی مانند فسفر ، آنتیموان و آرسنیک برای منطقه N مورد استفاده قرار می گیرد
این باعث افزایش الکترون در این منطقه می شود.
به این منطقه کاتد N گفته می شود و قطب منفی دارد.
هدایت ولتاژ معکوس
برای دانستن تعصب مخالف ، باید توجه داشته باشیم که جریان از طریق دیود در یک جهت جریان می یابد.
اگر جهت را بر روی دیود به منبع تغذیه معکوس کنیم و
اتصال پین منبع تغذیه مثبت به ناحیه n و پین منفی به منطقه p منجر می شود
سوراخ ها به طرف دیگر اتصال عقب می شوند و الکترون ها در جهت مخالف حرکت می کنند.
وقتی این اتفاق بیفتد ، جریان بسیار کمی از محل اتصال P-N عبور می کند و ناحیه تخلیه گسترش می یابد.
با گسترش منطقه تخلیه ، جریان سخت تر می شود.
به این تعصب معکوس گفته می شود.
استفاده از دیود بایاس معکوس می تواند باعث ناکامی ناحیه تخلیه شود.
دیودهای خاص مانند زنون یا زمین لغزش می توانند جریان مخالف را در این شرایط کنترل و استفاده کنند.
نماد آهنگ
بیشتر دیودها یک نوار خاکستری در یک انتهای قطعه دارند که نشان دهنده جهت کاتد است.
نماد آهنگ آن مثلثی است که به کاتد و خط عمود بر لبه آن اشاره دارد.
این نماد نشان می دهد که جریان موجود در مدار از آند به کاتد هدایت می شود.
ما می دانیم که در عمل الکترونهای موجود در مدار از منفی به مثبت می روند ، اما
براساس یک قرارداد جهت جریان مستقیم در برابر حرکت الکترونها.
مهمترین انواع دیودها
برای بسیاری از دیودهای مختلف مدل ، و برای درک اینکه چرا از آنها استفاده می شود ، باید ساختار آنها را بدانیم.
1- دیود معکوس (دیود معکوس یا معکوس)
این دیود نوع خاصی از دیود خانواده Zener است که در تعصب معکوس و
در ولتاژهای معکوس بسیار کم (در قسمت 10 ولت) استفاده می شود و جریان های بسیار بالایی را عبور می دهد.
با افزایش ولتاژ ، جریان کمتری از طریق آن جریان می یابد. (محدوده عملیاتی این دیود در حدود 0.1 تا 0.7 ولت است)
2- دیود لیزری
این نوع دیودها با لامپهای LED متفاوت هستند زیرا چراغهای منسجم ایجاد می کنند.
این مدل برای کاربردهایی مانند درایورهای DVD و CD ، اشاره گرهای لیزری دات و غیره استفاده می شود.
3 - دیود تابش نور (LED)
نام این مدل از دیود تابش نور گرفته شده است و یکی از متداول ترین انواع دیودها است.
هنگامی که دیود به سوگیری مستقیم متصل است ، یک جریان از طریق آن جریان می یابد و نور خود را ساطع می کند.
4- عکسبرداری
از روش های عکاسی برای تشخیص نور استفاده می شود.
عملکرد این دیودها بدین صورت است که به دلیل تابش نور ، الکترون و سوراخ هایی ایجاد می کنند و این باعث می شود جریان در مدار جریان یابد.
فوتودیودها اغلب در شرایط تعصب معکوس برای اندازه گیری جریان بسیار کوچک حاصل از تابش نور مناسب استفاده می شوند.
5- پین دیود
پین دیود نام این دیود براساس ساختار داخلی بنا شده است که در آن مناطق N و P شبیه به دیودهای معمولی هستند ، مگر در بین این دو منطقه یک قسمت نیمه هادی داخلی ساخته شده و بدون فرایند دوپینگ وجود دارد.
این منطقه شبیه به منطقه تخلیه گسترده است و ترمیم را تضعیف می کند اما دشوار است
برای برنامه های کاربردی از قبیل تعویض سریع ، میرایی ، تشخیص نور و مدارهای الکترونیکی با ولتاژ بالا استفاده می شود.