Diodes, bħala apparat semikonduttur fundamentali, għandhom rwoli kruċjali fiċ-ċirkwiti elettroniċi, inkluż il-kontroll dirett tal-kurrent-, il-protezzjoni tal-istabbilizzazzjoni tal-vultaġġ, u l-modulazzjoni tas-sinjali. Il-karatteristika ewlenija tagħhom hija bbażata fuq il-mekkaniżmu ta 'konduzzjoni unidirezzjonali ta' junction PN, li tinkiseb konduttività asimmetrika permezz ta 'doping ta' materjali semikondutturi.
Il-Prinċipju tad-Diodes
Il-qalba ta 'dijodu hija l-"junction PN," struttura ffurmata mill-kombinazzjoni ta' żewġ materjali semikondutturi speċjali:
Semikonduttur tat-tip P-: Fih numru kbir ta 'toqob (li jistgħu jinftiehmu bħala "vakanzi ta' ħlas pożittiv"), li juru ħlas pożittiv ġenerali.
Semikonduttur tat-tip N-: Fih numru kbir ta' elettroni ħielsa, li juru ċarġ negattiv ġenerali.
Meta s-semikondutturi tat-tip P-u N-tip magħqudin sewwa, "saff ta' mblukkar"-il-junction PN-jiġi ffurmata fl-interface. Il-maġija ta' din l-istruttura tinsab fil-kapaċità tagħha li tippermetti li l-kurrent jgħaddi biss mit-terminal P-(pożittiv) għat-terminal N-(negattiv), li jimblokka l-kurrent fid-direzzjoni inversa. Din hija l-karatteristika ewlenija tad-dijodi: konduttività unidirezzjonali.
Nistgħu nqabbluha ma' bieb ta' direzzjoni waħda-fil-ħajja ta' kuljum: persuna tista' biss timbotta l-bieb miftuħ minn naħa waħda biex tidħol; li timbottaha fid-direzzjoni opposta tissakkarha. Din il-karatteristika tagħmel diodes komponent ewlieni fiċ-ċirkwiti elettroniċi, li jaġixxu bħala "kontrolluri tad-direzzjoni kurrenti."
Tipi ta' Diode Komuni
Dajowds tad-dieti ħarġu f'diversi tipi bbażati fuq il-funzjoni u l-applikazzjoni tagħhom, kull wieħed bil-kapaċitajiet uniċi tiegħu. Hawn taħt, nintroduċu wħud mill-aktar tipi komuni:
1. Rectifier Diode: Jikkonverti Kurrent Alternanti (AC) għal Kurrent Dirett (DC)
Funzjoni tal-qalba: Tirrettifika l-kurrent alternanti (AC) li jgħaddi 'l quddiem u' l quddiem fiċ-ċirkwiti tad-dar fil-kurrent dirett (DC) li jiċċirkola b'mod unidirezzjonali meħtieġ minn apparat elettroniku.
Karatteristiċi Strutturali: Għandha żona ta 'junction PN relattivament kbira, li tippermettilha tiflaħ kurrenti u vultaġġi akbar, iżda b'ħin ta' rispons aktar bil-mod.
Applikazzjonijiet Komuni: Ċarġers tat-telefon ċellulari, adapters tal-enerġija tal-laptop, moduli tal-qawwa tal-magni tal-ħasil, eċċ. Pereżempju, il-kisi "kwadru" ta 'ċarġer tal-mowbajl fih dajowd tar-rettifikatur li jikkonverti l-enerġija AC 220V mis-sokit fil-qawwa DC ta' vultaġġ baxx - meħtieġ mill-batterija tat-telefon.
2. Dajodu li Jarmi d-Dawl (LED)
Funzjoni tal-qalba: Meta jitħaddmu, l-LEDs jikkonvertu direttament l-enerġija elettrika f'enerġija ħafifa. Huma effiċjenti fl-enerġija-, għandhom ħajja twila, u bħalissa huma l-komponenti tad-dawl u tal-wiri prinċipali.
Prinċipju ta 'Ħidma: Meta l-kurrent jiċċirkola mit-terminal P- għat-terminal N-, l-elettroni u t-toqob fil-junction PN jerġgħu jingħaqdu, jirrilaxxaw l-enerġija bħala dawl (materjali differenti jarmu dawl ta' wavelengths differenti, li jikkorrispondu għal aħmar, aħdar, blu, abjad, eċċ.).
Applikazzjonijiet Komuni: Bozoz tal-iskrivanija LED, backlights tal-iskrin tat-telefon ċellulari, dwal tat-traffiku, billboards, eċċ. Pereżempju, l-iskrins tat-telefon ċellulari tagħna jarmu dawl grazzi għaż-żibeġ LED ippakkjati b'mod dens li jipprovdu backlighting; Id-dwal tas-saqaf LED fid-djar huma aktar minn 80% aktar effiċjenti fl-enerġija-mill-bozoz inkandexxenti tradizzjonali u għandhom ħajja sa 100,000 siegħa.
3. Zener Diode
Funzjoni tal-qalba: dajowds Zener iżommu vultaġġ stabbli f'ċirkwit, u jipprevjenu vultaġġ eċċessiv milli jagħmel ħsara lill-komponenti elettroniċi; jaġixxu bħala "regolatur tal-vultaġġ" fiċ-ċirkwit.
Karatteristiċi Speċjali: Meta l-vultaġġ invers jilħaq ċertu valur fiss (imsejjaħ il-"vultaġġ regolat"), f'daqqa waħda "jmexxi," li jippermetti li l-kurrent żejjed jiġi rilaxxat minnu nnifsu, u b'hekk iżomm vultaġġ ta 'ċirkwit kostanti (jibqa' fi stat ta 'imblukkar taħt il-vultaġġ regolat).
Applikazzjonijiet Komuni: Provvisti ta 'enerġija tar-router, ċirkwiti elettroniċi tal-karozzi, miters tal-glukożju fid-demm, u apparati oħra li jeħtieġu vultaġġ stabbli. Pereżempju, router jeħtieġ vultaġġ stabbli ta '5V biex jopera; dajowd Zener jiżgura li anke b'varjazzjonijiet ħfief fil-vultaġġ tal-mejns, il-vultaġġ tal-provvista tar-router jibqa 'f'5V, u jipprevjeni ħsara fl-apparat.
4. Photodiode
Funzjoni tal-qalba: Sensittiva għad-dawl; iktar ma tkun qawwija d-dawl, iktar ikun kbir il-kurrent invers, li jaġixxi bħala "sensor tad-dawl" fiċ-ċirkwit.
Karatteristiċi Strutturali: Il-wiċċ tal-junction PN ġeneralment ikollu tieqa trasparenti biex tiffaċilita l-penetrazzjoni tad-dawl; ir-reżistenza inversa tinbidel bl-intensità tad-dawl (aktar ma jkun qawwi d-dawl, iktar ikun baxx ir-reżistenza).
Applikazzjonijiet Komuni: Aġġustament awtomatiku tal-luminożità fit-telefowns ċellulari, "moduli ta' kontroll tad-dawl" f'dwal attivati bil-moviment tal-hallway-, u elementi tal-kejl fil-kameras. Pereżempju, l-iskrins tal-mowbajl tagħna jaġġustaw awtomatikament il-luminożità skont il-livelli tad-dawl ambjentali grazzi għal fotodijodu fin-naħa ta 'fuq tal-iskrin: matul il-ġurnata, meta d-dawl ikun qawwi, il-fotodijodu jiskopri kurrent kbir, u jikkawża li l-iskrin jgħajjat; bil-lejl, meta d-dawl ikun dgħajjef, il-kurrent huwa baxx, u l-iskrin awtomatikament jitbaxxa.
5. Schottky Diode
Funzjoni tal-qalba: Veloċità ta' swiċċjar estremament veloċi (ħin ta' rispons ftit nanosekondi biss) u vultaġġ 'il quddiem baxx, adattat għal ċirkwiti ta' frekwenza għolja u xenarji ta' kurrent għoli.
Karatteristiċi Strutturali: Mhux junction PN tradizzjonali, iżda "junction Schottky" iffurmata billi tgħaqqad metall u semikonduttur tat-tip N-, b'saff ta 'barriera irqaq u inqas reżistenza għall-fluss tal-kurrent.
Applikazzjonijiet Komuni: Iċċarġjar veloċi għat-telefowns ċellulari, ċirkwiti tal-provvista tal-enerġija tas-CPU tal-kompjuter, tagħmir ta 'komunikazzjoni ta' frekwenza għolja -, eċċ. Per eżempju, fit-telefowns ċellulari li jappoġġjaw iċċarġjar mgħaġġel ta '65W, il-kurrent tal-iċċarġjar huwa kbir ħafna; id-dijodu Schottky jista 'malajr "jaqleb" il-kurrent, inaqqas it-telf ta' enerġija u jagħmel iċċarġjar aktar mgħaġġel u sikur.
Sommarju
Minn rettifika sempliċi għal regolazzjoni fotosensittiva u tal-vultaġġ kumplessa, dajowds, bil-karatteristika fundamentali tagħhom ta '"konduttività unidirezzjonali," żviluppaw funzjonijiet adattabbli għal xenarji differenti, u saru "komponent żgħir indispensabbli" f'apparat elettroniku. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tas-semikondutturi, dajowds għadhom jevolvu lejn "daqs iżgħar" u "effiċjenza ogħla" - bħal diodes ta 'qawwa għolja- għal vetturi tal-enerġija ġodda u dajowds superkondutturi għall-komunikazzjoni quantum, u se jkollhom rwol f'aktar oqsma fil-futur.
