Принцип работы и разновидности электрических диодов

Устройство диодаВ настоящее время элементная база электронных компонентов очень обширна и позволяет конструировать самые различные варианты сложных электротехнических решений. Отдельное место в этой базе занимают полупроводниковые приборы. Отдельным подклассом полупроводниковых приборов можно выделить раздел диодов.

Описание диода может быть достаточно объёмным, но вкратце — это полупроводниковый элемент, в основе работы которого лежит один p — n переход. В качестве рабочих электродов данного прибора выступают анод (положительный электрод) и катод (отрицательный электрод). Различные виды электрических диодов могут имеют разные области применения, основными из которых являются выпрямление, модуляция и преобразования электрических сигналов. Чаще всего прибор выглядит как стеклянный цилиндр. Конструктивно выглядит примерно как резистор, но устроен совершенно иначе.

Принцип работы

Опишем, как работает диод. В основе его работы лежат свойства движения электронов и «дырок» под действием электрического поля. Данный прибор может находиться в двух состояниях:

  1. Открытое.
  2. Закрытое.

Особенности диодаГрафически этот полупроводниковый элемент можно представить в виде прямоугольника, который состоит из двух частей, разделённых линией. В одной части находятся положительно заряженные частицы — ионы, которые называют «дырками». Электрод, подключённый к этой части, называется анодом. Во второй части находятся отрицательно заряженные частицы, называемые электронами. Электрод, подключённый к этой части, называют катодом.

Для того чтобы добиться открытого состояния, необходимо соединить катод с отрицательным полюсом источника тока, а анод — с положительным. При таком соединении однополярные заряды будут отталкиваться друг от друга, и на границе p — n перехода будет возникать процесс, названный электронно-дырочной проводимостью. Другими словами, через диод в направлении от анода к катоду будет протекать ток.

Для закрытия диода потребуется поменять полюса питания источника постоянного тока. В таком случае частицы с разноименными зарядами будут притягиваться друг к другу и электрический ток протекать не будет.

Следует заметить, что закрытое положение устройства не говорит о том, что ток через него совсем не идёт. Неосновные носители заряда всё же будут создавать небольшой обмен, но он во много раз меньше, чем ток при открытом состоянии. Такой ток называется обратным.

В случае повышения напряжения источника питания выше допустимого в закрытом диоде произойдёт пробой, и величина обратного тока многократно увеличится. Такой прибор в дальнейшем непригоден для работы.

Разновидности диодов

В настоящее время в зависимости от назначения бывают несколько типов подобных приборов:

  1. Принцип устройства диодаВыпрямительный диод. Из названия видно, что данный прибор используется для выпрямления постоянного тока.
  2. Диоды Шоттки. Отличаются более низкими значениями падения напряжения, чем обычные диоды. Используются в импульсных преобразователях и стабилизаторах.
  3. Стабилитроны. Работают для стабилизации напряжения в цепи схемы. Можно представить как ограничительный прибор.
  4. Варикапы. Разновидность диодов, имеющих ёмкость, как у конденсаторов. Барьерная емкость варикапов меняется от приложенного напряжения. Применяется в качестве управляемого конденсатора.
  5. Тиристоры и симистры. Первые представляют собой трёхэлектродный прибор, позволяющий управлять большими токами и часто использующийся для регулировок мощностей. Вторые представляют собой два тиристора, подключенные навстречу друг другу.
  6. Фотодиоды. Используются для преобразователя света, попадающего на данные элементы в электрический ток. По принципу работы можно сравнить с фоторезистором.
  7. Светодиоды и инфракрасные светодиоды. Данные элементы излучают свет при прохождении тока через них. В первом случае прибор излучает видимый свет, во втором — устройство, где свет идёт в ИК диапазоне. Светодиоды используются в качестве индикаторов. ИК диоды применяются для беспроводной связи и дистанционного управления.
  8. Делают и другие разновидности данного элемента, но они представляют собой очень специфические приборы и применяются достаточно редко.

Проверка тестером

Для проверки обычного прибора с помощью мультиметра не потребуется специальных знаний. Достаточно включить режим прозвонки на тестере, с помощью которого и производится определение проводимости, и подключить щупы к проверяемому прибору. При прямом включении на тестере можно увидеть пробивное напряжение диода, которое лежит в пределах от 100 до 800 мВ. В случае обратного включения значение не будет превышать единицу. Такая проверка даёт понять, что элемент работает, как надо. Также благодаря ей можно взять для использования нужный по характеристикам элемент.

Диод Зенера

Если же возникает вопрос о том, как проверить диод Шоттки мультиметром, то тут потребуется немного больше времени. При подключении первого анода к плюсу мультиметра и катода к минусу на экране должно быть пробивное напряжение. Такая же ситуация будет при подключении плюса мультиметра ко второму аноду и минуса к катоду. В случае смены полюсов на экране отобразится единица. Благодаря такой проверке можно выбрать качественный электродиод, какой сможет прослужить вам достаточно долго.

Adblock detector