خانه >> الکترونیک >> آموزش الکترونیک پایه >> دیود ها و انواع آن

دیود ها و انواع آن

زمان تقریبی مطالعه : 3 دقیقه

نتیجه تصویری برای ‪diodes‬‏

امروزه دیود ها تقریبا در زندگی همه افراد وجود دارد و در همه جا دیده میشوند ، چرا میگم همه و همه جا ؟ چون این روزها برای روشنایی خانه ها و حتی در خودروها و جالبتر ، در صفحه نمایش موبایل ها ، تلویزیون ها از دیودها استفاده میکنند. بله تعجب نکنید . LED ها هم در واقع دیود هستند ، دیودهایی که نور تولید میکنند . دیودها از قطعات مهم در الکترونیک هستند ، شما دیود ها رو تقریبا در همه مدارات الکترونیک میتونید ببینید .

دیود چیست ؟

دیود چیست

دیود یک قطعه الکترونیکی است که اجازه می دهد جریان الکتریسیته فقط در یک جهت حرکت کند، و جلوی عبور جریان در جهت مخالف را میگیرد. به همین سادگی 🙂 بر خلاف دیگر قطعات الکترونیکی که تا الان در موردش صحبت کردیم و نقش اصلی اونها تاثیر در سطح و مقدار ولتاژ یا جریان مدار بود مثل مقاومت ها، خازن ها و سلف ها ، کار دیود متفاوت است . نقش اصلی دیود تعیین مسیر جریان الکتریکی است . و این کار به شدت مفید و کاربردیست . دیودها از عبور جریان در مسیرهای ناخواسته یا غیر منتظره در مدار جلوگیری میکنند.

مانند خازن های الکترولیتی، تمام دیودها قطبی هستند ، یعنی مثل اونها پایه های مثبت و منفی دارد . دیودها یک پایه آند (طرف مثبت) و یک پایه کاتد (سمت منفی) دارند. تشخیص این گایه ها بسیار سادست چون سمت کاتد یا منفی یک نوار معمولا سفید رنگ اطرافش کشیده شده.

شماتیک و نماد دیود در الکترونیک

در نماد یا شماتیک دیودها به نظر میرسه که فلش به طرف یک دیوار اشاره داره 🙂 . این نماد به خوبی کار یک دبود رو نشون میده چون ، میشه اینطور تصور کرد که ولتاژ مثبت می تونه در جهت فلش جریان پیدا کنه ، اما اگر جریان بخوات به عقب  برگرده دیوار اون رو متوقف می کنه .

دیودها چگونه کار میکنند 

یک دیود شامل یک اتصال یا پیوند PN ساخته شده از سیلیکون  نوع P و سیلیکون نوع N است که توسط یک منطقه تخلیه جدا شده است. منطقه تخلیه مانند یک عایق عمل می کند . منطقه P به آند متصل می شود، و ناحیه N به کاتد وصل می شود. منطقه تخلیه بین این دو قرار دارد.

 

بایاس معکوس در دیودها

 

هنگامی که ناحیه P به زمین متصل می شود و ناحیه N به ولتاژ مثبت متصل است، منطقه تخلیه بسیار بزرگتر میشود این یعنی عایق بین P و N قوی تر میشه و تضمین میشه  که هیچ الکترونی نمی تواند از ناحیه مثبت و منفی جریان یابد. به  این نوع اتصال  ، اتصال نامتقارن یا بایاس معکوس دیود گفته می شود.

 

بایاس مستقیم در دیودها

 

هنگامی که یک ولتاژ مثبت به ناحیه P اعمال می شود و ناحیه N به زمین متصل می شود، ناحیه تخلیه همه ناپدید می شود و اجازه می دهد برق جریان یابد. به این حالت اتصال بایاس مستقیم دیود گفته میشود . البته در عمل نباید مستقیم دو سر دیود رو به منبع ولتاژ متصل کنیم چون باعث سوختنش میشه . برای این کار باید از یک مقاومت به عنوان محدود کننده جریان استفاده کنیم .

 

ولتاژ آستانه هدایت در دیودها 

به منظور غلبه بر منطقه تخلیه و از بین بردن عایق بین P و N ، ولتاژ کمی لازم است . به این ولتاژ ، ولتاژ آستانه هدایت در دیود گفته میشود . این ولتاژ در دیود سیلیکون استاندارد به طور معمول ۰٫۷ ولت است. به عبارت دیگر، اگر شما یک سیگنال ۵ ولت داشته باشید و از یک دیود سیلیکونی  عبور کند، ولتاژ خروجی  ۴٫۳ ولت خواهد بود ، به همین دلیل به این ولتاژ ولتاژ تلف شده  هم گفته میشه ، که در دیودها بسته به نوعشون میتونه  بیشتر یا کمتر باشه.

 

مشخصات و خواندن دیودها

مشخصات دیودها

خواندن دیودها کار سختی نیست زیرا به طور معمول، یک شماره یا یک نام روی دیود بطور واضح  چاپ میشه. این شماره فقط یک کد است و مستقیم نمیتوان با این شماره مشخصات دیود را فهمید . برای فهمیدن مشخصات فنی و الکترونیکی دیود باید با توجه به شماره و حروف چاپ شده روی دیودها، به دیتاشیت یا کاتالوگ هر دیود مراجه کنیم .

 

 

دیودهای خاص و انواع دیگر دیودها

با اینکه دیودها همگی عملکرد یکسانی دارند ، دیودهای خاصی وجود دارند که کار خاصی را انجام می دهند. در زیر با اونها آشنا میشید .

 

دیود شاتکی

دیودها شاتکی بسیار شبیه به دیودهای معمولی هستند، اما دارای ولتاژ آستانه هدایت پایین هستندبه اندازه ۰٫۲V – و یک عمل بسیار سریع تعویض است. آنها در برنامه های کاربردی که در آن دیود نیاز به کار بسیار سریع است، خوب است و / یا حداقل مقدار از ضرر ولتاژ مورد نیاز است. دیودهای شاتکی را در جاهایی که به سرعت بالا نیاز است و در مداراتی که نیاز به ولتاژ هدر رفت کمتری در دیود داریم استفاده میکنیم .

 

دیود زینر 

دیودهای Zener مانند دیودهای معمولی کار میکنند.اما در حالت بایاس معکوس از آنها در مدار استفاده میشود . وقتی ولتاژی بیشتر از ولتاژ معکوس مشخص شده برای دیود زینر به دو سر آن اعمال میشود ، شروع به عبور دادن جریان میکند و با این کار اجازه نمیدهد ولتاژ دو سر دیود از ولتاژ مشخص شده بالاتر رود .  . این خاصیت باعث می شود که این دیود بعنوان رگولاتور ولتاژ در مدارهای کم جریان استفاده شود.

 

LED ها

LED

در نهایت، دیودی که  بیشتر از دیگر دیودها خودنمایی میکند ، LED است 🙂

LED مخفف برای دیود نوری است ( light emitting diode ) . از همه قطعات الکترونیکی که ما در این دوره با آن مواجه هستیم، LED بیشترین درخشش و جلوه گری رو داره 🙂 ، LED سوپراستار قطعات الکترونیکی هست .

LED رنگی

LED یک دیود است که هنگام عبور جریان از اون در بایاس مستقیم فوتون را منشر میکند که باعث تولید نور و درخشش آن میشود .

ساختمان یک LED

اگر به دقت داخل یک LED نگاه کنید، یک سیم نازکی متصل به مرکز یک کاسه کوچک خواهید دید.  هنگامی که جریان از آند به کاتد جریان می یابد، ماده نیمه هادی فوتون ها را منتشر می کند و از کاسه بازتاب می شود .

 

تشخیص پایه های LED

تشخیص پایه های LED

به طور معمول سه راه برای تشخیص دادن  آند از کاتد ، در یک LED پنج میلی متری وجود دارد.

  • پایه آند معمولا بلندتر از کاتد است
  • پایین بدنه پلاستیکی سمت کاتد تخت است
  •  اگر داخل LED نگاه کنید، فلز متصل به آند بسیار کوچکتر از فلز کاتد است.

مقاومت محدود کننده جریان برای LED ها

چون که LED ها در مدار هیچ مقاومت ندارد، به طور معمول نیازمند یک مقاومت محدود کننده جریان که به صورت سری با LED قرار میگیره هستند. عدم استفاده از این مقاومت ممکنه باعث سوختن یا حتی منفجر شدنش بشه 🙁 🙂

 

 

مقاومت محدود کننده جریان LED

به عنوان یک قاعده کلی، یک مقاومت ۴۷۰ اهمی برای این کار کافی هست تا از هر LED کم وات محافظت کنه.

 

فرمول محاسبه مقاومت محدود کننده جریان LED

فرمول محاسبه مقاومت محدود کننده جریان LED

با این حال، اگر می خواهید مقاومت مناسب برای استفاد از حداکثر روشنایی LED محاسبه کنید، می تونید  با استفاده از این معادله مقدارش رو محاسبه کنید. حتی ساده تر، شما می تونید از نرم افزار یا اینترنت برای  این کار استفاده کنید . مثلا جستجو کنید ” محاسبه آنلاین مقاومت LED “.

 

یک مثال از محاسبه مقاومت محدود کننده جریان LED

به عنوان مثال، با توجه به این LED با ولتاژ مستقیم ۳V، جریان  ۲۰mA و منبع تغذیه ۹ ولت ، ما می توانیم محاسبه کنیم که مقاومت مناسب ۳۰۰ اهم است. این مقدار مقاومت دقیق است،  آنجاییکه مقاومت ها دارای درصدی خطا هستند، بهتر است برای احتیاط و ایمنی بیشتر LED از مقاومت ۳۳۰ اوهم استفاده کنیم . با این حال، زیاد هم دست بالا نگیرید چون  LED کم نور می شود.


دیگر مطالب مرتبط :

آموزش الکترونیک به زبان ساده

آموزش ولتاژ ، جریان ، وات 

مقاومت و انواع آن

آی سی چیست

سلف چیست

خازن چیست

 

دیود ها و انواع آن
4.8 (96.67%) 66 votes

درباره ی هادی ندائی

هادی ندائی
هادی ندائی

همچنین ببینید

درایور دیود لیزری ساده

زمان تقریبی مطالعه : 1 دقیقهقطعات مورد نیاز برای ساخت درایور دیود لیزری : خازن ۱۰ میکرو ۱۶ ولت ۲ …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 + 12 =