Co to jest dioda połączeniowa?
Dioda łącząca to kryształ półprzewodnikowy, zwykle wykonany z krzemu, z dołączonymi dwoma zaciskami elektrycznymi. Dioda połączeniowa PN jest najczęstszym rodzajem diody półprzewodnikowej. Charakterystyka diody połączeniowej zazwyczaj pozwala jej łatwo przewodzić prąd w jednym kierunku, ale nie w drugim. Diody połączeniowe mogą być używane do zmiany prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC), pomiaru temperatury i ochrony obwodów przed szkodliwymi napięciami. Mogą także tworzyć i wyczuwać światło, tworzyć bramki logiczne i wykonywać wiele innych funkcji. Różne typy diod połączeniowych są stosowane w takich urządzeniach jak radia, telewizory i napędy CD, a także wiele innych urządzeń elektronicznych.
Kiedy powstaje dioda połączeniowa, jej kryształ jest wszczepiany z jednej strony nośnikami ładunku dodatniego typu p, zwanymi otworami. Druga strona jest implantowana nośnikami ładunku ujemnego typu n, które są elektronami. Cienki obszar pomiędzy jest znany jako złącze PN. Niektóre elektrony wędrują przez złącze, łącząc się z dziurami i na odwrót. W ten sposób wokół węzła powstaje wąski obszar ładunku neutralnego, zwany warstwą wyczerpania.
Kiedy napięcie polaryzacji do przodu jest przyłożone do diody łączącej, zwykle zmusza więcej elektronów do regionu typu n. Wymusza także więcej dziur w regionie typu p. Wraz ze wzrostem tego napięcia warstwa zubożająca się zwęża. Ułatwia to przepływ prądu przez skrzyżowanie. Gdy odchylenie do przodu przekroczy określone napięcie, prąd może przepływać dość łatwo.
Jeśli przeciwnie, zastosowane zostanie napięcie zwrotne, więcej otworów może zostać wydobytych z regionu typu p, a więcej elektronów z regionu typu n. Otwory i elektrony są odsunięte od złącza, poszerzając warstwę zubożoną. Zwykle utrudnia to przepływ prądu. Wraz ze wzrostem napięcia napięcia zwrotnego prąd na złączu zwalnia do prawie zera. Pozostały prąd upływowy jest często bardzo mały, ale może wzrosnąć wraz z temperaturą złącza diody.
Dioda połączeniowa ma wiele zastosowań związanych ze zdolnością przewodzenia prądu tylko w jednym kierunku. Na przykład może konwertować prąd przemienny na prąd stały, znany również jako rektyfikacja. Może także oddzielić sygnał audio od sygnału częstotliwości radiowej (RF) w odbiorniku radiowym. W obwodach sterowania diody połączeniowe mogą zapewniać ochronę przed skokami napięcia, gdy urządzenie wysokoprądowe, takie jak silnik lub cewka przekaźnika, jest włączane lub wyłączane. Wiele rodzajów układów scalonych wykorzystuje diody na każdym pinie, aby zapobiec uszkodzeniu układu przez nadmierne napięcia zewnętrzne.
Diody łączące mogą być bardzo wrażliwe na światło bez ciemnego plastiku, w którym są zwykle zamknięte. Są one powszechnie stosowane jako fotodiody do wykrywania światła, a w ogniwach słonecznych do przekształcania światła w elektryczność. Dioda elektroluminescencyjna (LED) to dioda łącząca, która generuje fotony. Diody LED występują w różnych kolorach i mogą wytwarzać światło od podczerwieni do bliskiego ultrafioletu. Są one często wykorzystywane jako wskaźniki statusu również w urządzeniach elektronicznych. Dioda laserowa generuje światło o pojedynczej długości fali, które zwykle skupia się przez wypolerowane wgłębienie w opakowaniu. Diody laserowe są często stosowane w szybkich urządzeniach komunikacyjnych i napędach CD / DVD konsumentów.
Inne zastosowania diod połączeniowych obejmują bramki logiczne, matryce klawiatury, czujniki temperatury i regulatory napięcia. Dioda połączeniowa może również działać jako kondensator o regulowanym napięciu; obwód dostrajania radia lub telewizji może zmieniać rozmiar warstwy zubożającej diody, co z kolei zmienia pojemność.