Co to jest dioda blokująca?

Dioda blokująca to dioda umieszczona w obwodzie elektrycznym w celu zapobiegania przepływowi prądu elektrycznego w określonym kierunku. Z funkcji wszystkie diody blokują prąd elektryczny; jednak diody blokujące są stosowane specjalnie w celu zapobiegania odwrotnemu przepływowi energii elektrycznej w celu ochrony akumulatorów, systemów ładowania lub systemów wytwarzania energii. Diody blokujące są szeroko stosowane w systemach zielonej energii, takich jak generatory elektryczne zasilane energią słoneczną lub wiatrową.

Diody są powszechnymi urządzeniami półprzewodnikowymi, zwykle wykonanymi z krzemu, które służą do kontrolowania przepływu energii elektrycznej w obwodach. Dioda ma dwa zaciski: dodatnio naładowaną anodę i ujemnie naładowaną katodę. Kiedy energia elektryczna wchodzi do diody przez jej anodę, jest ona przewodzona przez diodę i przechodzi przez katodę, a następnie przechodzi do reszty obwodu. Kiedy energia elektryczna dostaje się do katody diody, jest ona jednak blokowana i nie może przejść przez urządzenie.

W systemie generowania energii słonecznej energia elektryczna DC jest generowana przez ogniwa fotowoltaiczne systemu. Energia ta jest następnie przekazywana do innej części systemu, która albo zamienia prąd stały na prąd przemienny, albo wykorzystuje prąd stały do ​​ładowania akumulatora lub innego urządzenia magazynującego energię. Kiedy światło słoneczne uderza w ogniwa słoneczne, energia wytwarzana przez ogniwa przechodzi bez zakłóceń przez anodę diody blokującej i dalej do innych układów.

Gdy zapada noc, ogniwa słoneczne nie wytwarzają już energii elektrycznej. Różnica w ładunku elektrycznym między ogniwami słonecznymi a akumulatorem lub obwodem konwersji powoduje, że próbują one zrównoważyć różnicę w ładunku elektrycznym, wysyłając energię do ogniw słonecznych, które mogą je uszkodzić lub zniszczyć. Kiedy tak się dzieje, energia wysyłana do ogniw słonecznych wchodzi do katody diody blokującej i jest zatrzymywana, zanim dotrze do ogniw słonecznych i uszkodzi je. Gdy słońce ponownie wstanie, a ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają ładunek elektryczny, wytwarzana energia może ponownie przejść przez diodę blokującą bez żadnych zahamowań.

Dioda blokująca spełnia zasadniczo taką samą funkcję w systemie zasilanym wiatrem, jak w generatorze słonecznym. Różnica między systemem wiatrowym a systemem energii słonecznej polega na tym, że system wiatrowy zwykle wytwarza energię prądu przemiennego za pomocą generatora napędzanego łopatami lub turbiną. W takim przypadku odwrotny przepływ mocy, który pojawia się, gdy wiatr gaśnie, może faktycznie napędzać generator tak, jakby był silnikiem elektrycznym. Dioda blokująca zapobiega odwróceniu napędu generatora, który może nie tylko uszkodzić generator, ale może również zużywać całą energię zgromadzoną w akumulatorach systemu.