Diody są krytyczną częścią wielu urządzeń elektronicznych. Przekształcają one prąd zmienny (AC) w prąd stały (DC). Sygnały AC są przesyłane z gniazdek ściennych do komputera i innych urządzeń elektronicznych, ale to prąd stały zasila większość mikroelektroniki. Kluczem do konwersji prądu zmiennego na stały jest upewnienie się, że prąd nie może płynąć w złym kierunku – w tym miejscu pojawiają się diody.
Istnieje wiele różnych typów diod, każdy z nich ma swoje unikalne właściwości. Najczęściej spotykanym typem jest dioda prostownicza, używana w obwodach, które zamieniają prąd zmienny na stały.
Kiedy dioda jest skierowana do przodu, prąd płynie od anody (dodatniej) do katody (ujemnej). Prąd płynący przez diodę jest proporcjonalny do napięcia na anodzie i odwrotnie proporcjonalny do napięcia na katodzie.
Jednym z najczęstszych zastosowań diody jest ochrona obwodu przed problemami związanymi z odwrotnym podłączeniem. Jeśli na przykład bateria w urządzeniu nie jest włożona prawidłowo, odwrócony prąd może przedostać się z baterii do reszty obwodu, co może uszkodzić inne komponenty lub spowodować zwarcie elektryczne.
Dioda blokująca jest podobna do rezystora blokującego, ale zamiast zapobiegać przepływowi odwróconego prądu, zatrzymuje prąd płynący w przeciwnym kierunku. Dioda może być również kondensatorem, który chroni obwód przed przejściowymi stanami napięcia, czyli skokami w zasilaniu.
Najważniejszą rzeczą, którą należy pamiętać o diodach jest to, że działają one jak przełączniki jednokierunkowe. W idealnej diodzie prąd przez nią płynący powinien płynąć tylko w jednym kierunku i zatrzymywać się, jeśli zacznie płynąć w kierunku przeciwnym.
W rzeczywistości jednak nie jest to do końca prawdą dla wszystkich diod. Większość z nich nie blokuje całego prądu wstecznego i może faktycznie pobierać trochę mocy podczas przewodzenia prądu w przód.
Niektóre diody mogą być nawet zaprojektowane do pracy w odwrotnym układzie bias. Nazywa się to diodą Zenera i jest szczególnie przydatne w stabilizowaniu małych napięć stałych.
Najczęściej dioda Zenera będzie podłączona do rezystora obciążenia, aby ograniczyć jej prąd i ustabilizować napięcie. Prąd i napięcie w rezystorze powinny być równe lub mniejsze od napięcia wejściowego, aby dioda nie pobierała więcej mocy niż potrzeba.
Innym popularnym rodzajem diody jest fotodioda, którą po oświetleniu można traktować jako małe malutkie ogniwa fotowoltaiczne. Kiedy fotodioda jest oświetlona jasnym światłem, generuje niewielki prąd, który możesz wykorzystać w swoich obwodach.
Dioda elektroluminescencyjna, czyli LED, to kolejny wyspecjalizowany rodzaj diody, która świeci, gdy jest skierowana do przodu. Typowa dioda LED świeci dzięki emitującym światło otworom, które znajdują się w warstwie półprzewodnikowej diody.
Diody mogą być wykonane z dowolnego materiału, ale większość jest wykonana z dwóch różnych materiałów półprzewodnikowych, które spotykają się na złączu. Materiał ten jest albo typu n, albo typu p. Materiały typu N mają nadmiar dodatnich nośników ładunku w postaci dziur i deficyt ujemnych nośników ładunku w postaci elektronów.
Podobne tematy
