Диоды

Диод – это электронный прибор, который состоит из двух электродов (анода и катода). Его главная техническая особенность заключается в низком уровне сопротивления во время передачи тока в одну сторону и высоком – в другую. Таким образом, сводятся к минимуму потери в мощности при прохождении тока.

Характеристики диодов

Существует несколько разновидностей диодов, например электровакуумные или газоразрядные, однако чаще всего используются полупроводниковые. Все они имеют ряд общих характеристик, которые необходимо учитывать при выборе.

К таким характеристикам можно отнести:

· Uобр.макс. – предельно возможное постоянное напряжение в противоположную сторону;

· Uобр.и.макс. – предельно возможное импульсное напряжение в противоположную сторону;

· Iпр.макс. – предельно возможный уровень среднего тока;

· Iпр.и.макс. – предельно возможный уровень импульсного тока;

· fмакс. – предельно возможная частота переключения;

· fраб. – рабочая частота переключения;

· Uпр. при Iпр. – постоянный уровень прямого напряжения;

· Iобр. – уровень постоянного тока в противоположную сторону;

· Тк.макс. – предельная температура, до которой может нагреваться корпус.

При этом наиболее важными параметрами являются сила импульсного тока Ifsm и напряжение пробоя Vrrm. Если их предельные значения будут превышены, это может стать причиной выхода компонента из строя. Для определения механизма пробоя на определенном типе диода используется растровый электронный микроскоп (SEM).

Маркировка диодов

На корпусах диодов обычно размещаются буквы и цифры, которые обозначают материал полупроводника, из которого он сделан, тип конструкции, предназначение или электрические свойства. Также указывается дата изготовления. Для того чтобы правильно подключить диод к плате устройства, на нем условно обозначается место расположения выходов – анода и катода. Обычно для этого используется знак в виде стрелки или плюса. В некоторых случаях используется цветовая маркировка – точки и полоски красного, белого, зеленого, черного, желтого, оранжевого и голубого цветов.

Сферы применения

Использование диода в той или иной сфере зависит от его типа. Так, например, лавинные диоды, которые работают по принципу обратимого пробоя p-n перехода при обратном включении, позволяют защитить гальванические цепи от перенапряжения. Они используются в особо мощных сварочных и гальванических установках, автономных источниках тока с постоянным значением для соленоидов и магнитов и промышленных электрогенерирующих узлах.

При помощи выпрямительных диодов происходит передача электроэнергии на значительные расстояния в высоковольтных линиях. Также данный тип приборов устанавливается в блоках питания моторов наземного, воздушного и водного транспорта, в установках, очищающих воду или воздух, в различных фильтрах, гальванических ваннах. Таких ванны используются в цехах на производстве цветных металлов или при нанесении защитного покрытия на детали.

Диоды также применяются в сварочных аппаратах. Они состоят из двух пар последовательно соединенных и противоположно направленных элементов, образующих мост. Такая сборка характеризуется параллельным принципом работы отрицательных и положительных диодов.

Преимущества диодов

Диоды выгодно отличаются простотой устройства, компактностью и высоким КПД. Среди их преимуществ также нужно выделить минимальные размеры и вес, длительный эксплуатационный ресурс и высокую механическую прочность. При этом они обладают высокой пропускной способностью и минимальной потерей тока. Стоимость таких приборов, ввиду простоты конструкции, также достаточно низкая.

Рекомендации по выбору диодов

При выборе данного типа приборов в первую очередь нужно учесть, для решения какой задачи они требуются – выпрямление, демодуляция, развязка и т. д. Одной из ключевых характеристик диодов является максимальное значение прямого тока с обратным напряжением. Если показатель прямого тока будет существенно превышен, это может привести к серьезной поломке оборудования и перегрузке электрической цепи.