บน 12/06/2024 489

การควบคุมพื้นฐานของไดโอดและวงจรเรียงกระแส

ในโลกที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไดโอดยืนเป็นองค์ประกอบพื้นฐานซึ่งมีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การแปลงพลังงานไปจนถึงการปกป้องวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนไดโอดส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ไหลของกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวในขณะที่ปิดกั้นในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อให้มั่นใจว่าส่วนประกอบทำงานได้อย่างถูกต้องและปลอดภัยไม่ว่าจะเป็นงานแก้ไขอย่างง่ายการป้องกันการไหลของกระแสย้อนกลับหรือสร้างความมั่นใจในความสมบูรณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงไดโอดพิสูจน์ว่าเป็นเครื่องมือที่จำเป็นในชุดเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์บทความนี้ขุดลงไปในการทำงานที่ซับซ้อนของไดโอดสำรวจคุณสมบัติทางกายภาพกลไกการปฏิบัติงานและอื่น ๆ

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: ไดโอด

ภาพรวมไดโอด

ไดโอด เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลักที่ช่วยให้กระแสไหลในทิศทางเดียวในขณะที่ จำกัด อย่างมีนัยสำคัญในทิศทางตรงกันข้ามประเภทที่พบมากที่สุดที่ใช้ในอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยคือไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ประเภทที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ไดโอดซีเนอร์และไดโอด Schottkyในไดอะแกรมวงจรไดโอดจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ที่แสดงทิศทางที่ต้องการของการไหลของกระแสไฟฟ้า

ไดโอดจัดขึ้นตามความสามารถในการจัดการปัจจุบันไดโอดสัญญาณขนาดเล็กจัดการกระแสสูงถึง 1 แอมป์และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำเช่นการปรับสัญญาณไดโอดที่จัดการกับกระแสเหนือระดับนี้เรียกว่าวงจรเรียงกระแสและเป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการแปลงพลังงาน

รูปที่ 2: ไดโอดทำงาน

ไดโอดทำงานอย่างไร?

คิดว่าไดโอดเป็นวาล์วทางเดียวสำหรับไฟฟ้าจะช่วยให้กระแสผ่านเฉพาะเมื่อตรงตามเงื่อนไขบางประการเมื่อไดโอดถูกส่งไปข้างหน้า (หมายถึงขั้วบวกเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแคโทด) มันจะดำเนินการไฟฟ้าเสร็จสิ้นวงจรและช่วยให้อุปกรณ์เช่นหลอดไฟสว่างขึ้น

เมื่อไดโอดกลับมีอคติ (แคโทดอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าขั้วบวก) มันจะหยุดดำเนินการการกระทำนี้จะแบ่งวงจรและป้องกันการไหลของกระแสใด ๆ หยุดอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อใด ๆ จากการทำงาน

รูปที่ 3: สัญลักษณ์ไดโอดและความหมาย

สัญลักษณ์ไดโอด

สัญลักษณ์สำหรับไดโอดในแผนผังแผนผังช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจและแก้ไขปัญหาวงจรลูกศรในสัญลักษณ์ไดโอดชี้ไปในทิศทางของการไหลของกระแสไฟฟ้าทั่วไป (จากบวกถึงลบ) ซึ่งเป็นทิศทางตรงกันข้ามของการไหลของอิเล็กตรอนการเป็นตัวแทนเชิงสัญลักษณ์นี้ช่วยในการทำความเข้าใจอย่างชาญฉลาดว่าไดโอดทำงานอย่างไรภายในวงจรทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่ปลอดภัยและปลอดภัย

รูปที่ 4: การเปรียบเทียบวาล์วตรวจสอบไฮดรอลิก

วาล์วตรวจสอบไฮดรอลิก: การเปรียบเทียบที่มีประสิทธิภาพ

หากต้องการทราบว่าไดโอดทำงานอย่างไรให้เปรียบเทียบกับวาล์วตรวจสอบไฮดรอลิกวาล์วตรวจสอบไฮดรอลิกควบคุมการไหลของของเหลวทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้ในทิศทางเดียวตามความแตกต่างของความดันเมื่อความดันทางด้านต้นน้ำสูงพอมันจะเอาชนะความต้านทานของวาล์วและทำให้ของเหลวผ่านในทำนองเดียวกันไดโอดควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าทำหน้าที่เหมือนแรงกดดันในระบบไฮดรอลิกเมื่อไดโอดถูกส่งต่อไปข้างหน้า (ขั้วบวกอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแคโทด) แรงดันไฟฟ้า "ความดัน" ดันอิเล็กตรอนข้ามทางแยกทำให้กระแสไหลคล้ายกับการเปิดวาล์วตรวจสอบเพื่อให้ของเหลวผ่าน

ในอคติย้อนกลับ (เมื่อแคโทดอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น) แรงดันไฟฟ้าจะทำงานกับการไหลของอิเล็กตรอนหยุดกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพสิ่งนี้คล้ายกับการปิดวาล์วตรวจสอบและการปิดกั้นการไหลของของไหลพฤติกรรมของไดโอดเป็นกุญแจสำคัญในการกำกับกระแสในวงจรปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนจากกระแสย้อนกลับและปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบอิเล็กทรอนิกส์การเปรียบเทียบวาล์วตรวจสอบไฮดรอลิกช่วยให้เห็นภาพการทำงานของไดโอดและเน้นบทบาทของพวกเขาในการควบคุมทิศทางของกระแสไฟฟ้าการวางแนวแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ฟังก์ชั่นอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการและรักษาความสมบูรณ์ของระบบ

รูปที่ 5: ส่งต่อไบโอไดโอดไปข้างหน้า

สำรวจพลวัตของอคติไปข้างหน้าในไดโอด

ในการกำหนดค่าอคติไปข้างหน้าไดโอดจะดำเนินการกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพโดยมีแรงดันไฟฟ้าลดลงน้อยที่สุดในทางแยกแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กนี้มีความจำเป็นเนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ของแบตเตอรี่นั้นมีให้สำหรับส่วนประกอบวงจรอื่น ๆ เช่นหลอดไฟจึงปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ

กุญแจสำคัญในการดำเนินการนี้คือพฤติกรรมของภูมิภาคพร่องที่จุดแยก P-N ของไดโอดโดยไม่มีแรงดันไฟฟ้าใด ๆ ภูมิภาคนี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคป้องกันการไหลของอิเล็กตรอนและฉนวนไดโอดเมื่อแรงดันไฟฟ้าบวกถูกนำไปใช้กับขั้วบวกและแรงดันลบกับแคโทดภูมิภาคการพร่องจะเริ่มหดตัวแรงดันไปข้างหน้าลดความหนาของสิ่งกีดขวางนี้จนกว่าจะกลายเป็นเล็กน้อยทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระข้ามทางแยก

เมื่อสิ่งกีดขวางของสิ่งกีดขวางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การไหลของกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องการเปลี่ยนแปลงนี้ภายในไดโอดภายใต้อคติไปข้างหน้าเป็นเหมือนการเปิดประตูที่ปิดก่อนหน้านี้ทำให้เกิดการไหลของกระแสที่ไม่ จำกัดประสิทธิภาพของกระบวนการนี้สามารถเปรียบเทียบกับสวิตช์เชิงกลซึ่งอาจมีความต้านทานและการสูญเสียพลังงานมากขึ้นในความแตกต่างไดโอดทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ในอุดมคติช่วยให้การไหลของกระแสในสถานะอคติไปข้างหน้าและปิดกั้นเมื่อย้อนกลับอคติ

รูปที่ 6: ไดโอดอคติย้อนกลับ

พื้นฐานของอคติย้อนกลับในการกำหนดค่าไดโอด

ในโหมดย้อนกลับแบบลำเอียงไดโอดทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อกระแสไฟฟ้าเป็นหลักแสดงให้เห็นถึงความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญความต้านทานนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวของโซนพร่องภายในจุดแยก P-N ของไดโอดเมื่อมีการใช้แรงดันลบกับขั้วบวกที่สัมพันธ์กับแคโทดการขยายตัวนี้ช่วยเพิ่มความสามารถของไดโอดในการขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งจำเป็นในการแสดงผลไดโอดเป็นฉนวนยกเว้นกระแสการรั่วไหลเล็กน้อยซึ่งโดยทั่วไปไม่สำคัญสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

การกำหนดค่านี้เป็นกุญแจสำคัญสำหรับการปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เลเยอร์การพร่องที่ขยายตัวจะก่อให้เกิดการปิดล้อมที่มีประสิทธิภาพกับกระแสย้อนกลับที่อาจทำให้เกิดความเสียหายหรือการรบกวนโดยการไหลกลับผ่านวงจรกลไกการป้องกันนี้มีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขที่อาจทำให้เกิดความเครียดทางไฟฟ้าหรือนำไปสู่ความล้มเหลวของส่วนประกอบดังนั้นจึงรักษาความสมบูรณ์และการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

นอกจากนี้แรงดันไฟฟ้าผกผันสูงสุด (PIV) เป็นปัจจัยที่ร้ายแรงในการทำงานแบบย้อนกลับของไดโอดPIV แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ไดโอดสามารถทนได้โดยไม่ต้องสลายต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าความทนทานและความน่าเชื่อถือของไดโอดในการออกแบบวงจรความผันผวนของอุณหภูมิสามารถมีผลต่อ PIV ซึ่งมีผลต่อความสามารถของไดโอดในการต้านทานการสลายภายใต้อคติย้อนกลับความไวของอุณหภูมินี้จำเป็นต้องมีการเลือกและการจัดการไดโอดอย่างพิถีพิถันเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องและเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

รูปที่ 7: ไดโอดวงจรเรียงลำดับที่ไม่เอนเอียง

บทบาทของไดโอดวงจรเรียงกระแสที่ไม่เอนเอียง

ไดโอดวงจรเรียงกระแสที่ไม่เอนเอียงหรือที่เรียกว่าไดโอดที่ไม่ลำเอียงทำงานโดยไม่มีแรงดันไฟฟ้าภายนอกหรืออคติในสถานะที่เป็นกลางนี้ไดโอดทำหน้าที่ส่วนใหญ่เป็นวงจรเปิดปิดกั้นกระแสไฟฟ้าเงื่อนไขที่ไม่ได้ใช้งานนี้ยังคงอยู่จนกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะสูงกว่าเกณฑ์แรงดันไปข้างหน้าโดยทั่วไปประมาณ 0.7 โวลต์สำหรับซิลิกอนไดโอดต่ำกว่าเกณฑ์นี้ไดโอดจะ จำกัด การไหลของกระแสที่สำคัญทำให้มีประโยชน์สำหรับการควบคุมวงจรไฟฟ้าโดยไม่มีอิทธิพลภายนอก

ฟังก์ชั่นของไดโอดวงจรเรียงกระแสที่ไม่เอนเอียงเป็นกุญแจสำคัญในระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการไหลของกระแสไฟโดยไม่ตั้งใจเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าไดโอดจะปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนโดยการปิดกั้นการส่งผ่านไฟฟ้าเฉพาะแรงดันอคติไปข้างหน้าที่เพียงพอเท่านั้นที่ไดโอดจะเปลี่ยนเป็นสถานะ "ใช้งาน" ทำให้กระแสไหลในทิศทางเดียวการนำไฟฟ้านี้เป็นกุญแจสำคัญในการแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC)ความสามารถของไดโอดในการคงอยู่ภายใต้เงื่อนไขบางประการเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความมั่นคงในการปฏิบัติงานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากโดยเน้นบทบาทที่จำเป็นในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย

รูปที่ 8: แรงดันไปข้างหน้า

แรงดันไปข้างหน้าอธิบาย

แรงดันไปข้างหน้าเป็นพารามิเตอร์สำคัญในประสิทธิภาพไดโอดมันแสดงถึงแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่จำเป็นในการเปิดใช้งานไดโอดโดยการลดพื้นที่การพร่องที่จุดเชื่อมต่อ P-Nเกณฑ์นี้แตกต่างกันไปตามวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ตัวอย่างเช่นไดโอดซิลิกอนมักจะต้องการประมาณ 0.7 โวลต์ในขณะที่ไดโอดเจอร์เมเนียมต้องการประมาณ 0.3 โวลต์ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและความเหมาะสมของไดโอดสำหรับการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าที่จำเป็นนั้นมีอยู่ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนไดโอดที่ต้องการ 0.7 โวลต์เป็นเรื่องธรรมดาในแอปพลิเคชันจำนวนมากเนื่องจากความทนทานไดโอดเจอร์เมเนียมซึ่งเปิดใช้งานที่ 0.3 โวลต์ใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าการพิจารณาคุณสมบัติเฉพาะวัสดุเหล่านี้ช่วยในการเลือกไดโอดที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนด

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของไดโอดคือความเสถียรของแรงดันไปข้างหน้าภายใต้กระแสที่แตกต่างกันความเสถียรนี้ช่วยให้นักออกแบบสามารถทำนายแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงข้ามไดโอดได้อย่างแม่นยำทำให้การออกแบบวงจรง่ายขึ้นแรงดันไปข้างหน้าอย่างสม่ำเสมอทำให้มั่นใจได้ว่าการไหลของกระแสไฟฟ้าสม่ำเสมอซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการคาดการณ์และการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์

รูปที่ 9: สมการไดโอด

คลายสมการไดโอด

สมการไดโอดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจว่ากระแสไหลผ่านไดโอดตามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ต้องคำนึงถึงอุณหภูมิทางแยกของไดโอดและค่าคงที่ทางกายภาพที่สำคัญซึ่งสร้างแบบจำลองการตอบสนองปัจจุบันอย่างแม่นยำต่อแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดความสัมพันธ์นี้กำลังตั้งถิ่นฐานสำหรับการออกแบบวงจรที่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำและการควบคุมปัจจุบัน

แม้ว่าสมการไดโอดอาจดูซับซ้อน แต่ก็มีการใช้งานที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ที่ขึ้นกับความแม่นยำเช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิในอุปกรณ์เหล่านี้จะใช้ไดโอดเพื่อเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างถูกต้องกับการเลื่อนแรงดันไฟฟ้า

รูปที่ 10: ประเภทของไดโอด

การจำแนกประเภทไดโอด: ประเภทต่าง ๆ และฟังก์ชั่นของพวกเขา

ไดโอดมีหลายประเภทที่ออกแบบมาสำหรับฟังก์ชั่นเฉพาะภายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์การพิจารณาบทบาทที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรและความน่าเชื่อถือ

ไดโอดวงจรเรียงกระแส: ไดโอดวงจรเรียงกระแสถูกสร้างขึ้นเพื่อรองรับกระแสสูงพวกเขาแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้า (DC) ทำให้เป็นประโยชน์ในการจัดหาเครื่องจ่ายไฟและเครื่องชาร์จแบตเตอรี่

การสลับไดโอด: การสลับไดโอดได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานอย่างรวดเร็วพวกเขาเป็นกุญแจสำคัญในวงจรความถี่ดิจิตอลและคลื่นวิทยุ (RF) ซึ่งจำเป็นต้องใช้ความเร็วในการสลับอย่างรวดเร็วเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

เซเนอร์ไดโอด: ไดโอด Zener มีประโยชน์สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าพวกเขาให้แรงดันอ้างอิงที่เสถียรเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันในวงจรที่ต้องการการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำ

ไดโอดเปล่งแสง (LED) : LED แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงพวกเขาใช้สำหรับการส่องสว่างการส่งสัญญาณและการแสดงมีบทบาทสำคัญในการใช้งานทั้งในทางปฏิบัติและการตกแต่ง

ไดโอดหิมะถล่ม: ไดโอดหิมะถล่มได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการแรงดันไฟฟ้าแหลมพวกเขาปกป้องวงจรจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวป้องกันความเสียหายต่อส่วนประกอบอื่น ๆ

รูปที่ 11: เครื่องตัดกระแสไฟฟ้า

วงจรเรียงกระแสสองประเภทที่แตกต่างกัน

เครื่องตัดกัน เป็นไดโอดชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC)วงจรเรียงกระแสมีสองรูปแบบหลัก: ครึ่งคลื่นและคลื่นเต็ม

รูปที่ 12: วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นอนุญาตให้เพียงครึ่งเดียวของรูปคลื่น AC ที่ผ่านผ่านการปิดกั้นครึ่งตรงข้ามการออกแบบนี้ง่ายกว่าและถูกกว่า แต่มีประสิทธิภาพน้อยลงเนื่องจากใช้เพียงครึ่งหนึ่งของวัฏจักร AC

รูปที่ 13: วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นใช้รูปคลื่น AC ทั้งหมดพวกเขาสามารถใช้การกำหนดค่าบริดจ์หรือหม้อแปลงที่มีการแตะตรงกลางเพื่อแปลงครึ่งลบของวัฏจักร AC ให้เป็นค่าบวกวิธีการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพของเอาท์พุท

สำรวจบทบาทของวงจรเรียงกระแสในการออกแบบวงจรไฟฟ้า

บทบาทในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง

วงจรเรียงกระแสมีอิทธิพลในการพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานเช่นตัวเร่งอนุภาคในช่วงต้นศตวรรษที่ 20เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ใช้ชุด rectifiers ที่จัดเรียงเป็นระยะเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอย่างค่อยเป็นค่อยไปแสดงให้เห็นถึงความสามารถของวงจรเรียงกระแสในการจัดการและขยายแรงดันไฟฟ้าสูงอย่างมีประสิทธิภาพ

แรงดันไฟฟ้าหลายขั้นตอนเพิ่มขึ้น

ในการตั้งค่านี้วงจรเรียงกระแสจะถูกวางไว้ในหลายขั้นตอนเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าแต่ละขั้นตอนเพิ่มปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงซึ่งจะช่วยเพิ่มผลผลิตโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพการกำหนดค่านี้แสดงความสามารถของวงจรเรียงกระแสในการจัดการและควบคุมสภาพแวดล้อมพลังงานสูงวงจรเรียงกระแสถูกนำมาใช้ในหลายขั้นตอนซึ่งเน้นความสำคัญพื้นฐานของพวกเขาในวิศวกรรมไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสมีบทบาทในการใช้งานพลังงานสูงเพราะพวกเขาไม่สามารถแปลงแรงดันไฟฟ้าได้เท่านั้น แต่ยังควบคุมพวกเขาในระบบที่ซับซ้อน

เทคนิคสำหรับการทดสอบไดโอด

การทดสอบไดโอดวงจรเรียงกระแสเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในวงจรอิเล็กทรอนิกส์คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อทำการทดสอบหลักสองครั้ง: การวัดความต้านทานและการตรวจสอบการตกแรงดันไฟฟ้า

การวัดความต้านทาน

ตั้งค่ามัลติมิเตอร์ของคุณเป็นการตั้งค่าโอห์มมิเตอร์ (ความต้านทาน)

เชื่อมต่อตะกั่วบวกของมัลติมิเตอร์เข้ากับขั้วบวกของไดโอด (ด้านบวก) และนำไปสู่แคโทด (ด้านลบ)ในสภาวะที่มีอคติไปข้างหน้านี้โดยทั่วไปแล้วซิลิกอนไดโอดที่มีสุขภาพดีจะแสดงความต้านทานที่แปลว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงประมาณ 0.7 โวลต์ซึ่งบ่งชี้ว่ามันทำงานได้ตามปกติ

ย้อนกลับโอกาสในการเชื่อมต่อตะกั่วในเชิงบวกกับแคโทดและตะกั่วลบไปยังขั้วบวกในสถานะย้อนกลับนี้มีหลายมิเตอร์ควรอ่านความต้านทานสูงหรือแสดง "OL" (เกินขีด จำกัด ) ยืนยันว่าไดโอดบล็อกย้อนกลับกระแสอย่างมีประสิทธิภาพ

การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าดร็อป

สลับมัลติมิเตอร์ไปที่การตั้งค่าการตรวจสอบไดโอดออกแบบมาเพื่อวัดแรงดันตกข้ามไดโอด

เชื่อมต่อตะกั่วบวกกับขั้วบวกและนำไปสู่แคโทดมัลติมิเตอร์ควรแสดงแรงดันไฟฟ้าลดลงใกล้กับ 0.7 โวลต์สำหรับซิลิกอนไดโอดซึ่งเป็นแรงดันไปข้างหน้าทั่วไป

สลับโอกาสในการขายโดยวางตะกั่วบวกบนแคโทดและค่าลบบนขั้วบวกมัลติมิเตอร์ไม่ควรระบุว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมีนัยสำคัญคล้ายกับการอ่านความต้านทานที่ไม่มีที่สิ้นสุดของการทดสอบโอห์มมิเตอร์

บทสรุป

เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าและปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนไดโอดเป็นกุญแจสำคัญในความสมบูรณ์และการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ประเภทที่หลากหลายของพวกเขารวมถึง rectifier, Zener และ Schottky Diodes รองรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การแปลงพลังงานไปจนถึงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการปรับสัญญาณการวิเคราะห์เชิงลึกของการกำหนดค่าอคติไปข้างหน้าและย้อนกลับจะอธิบายว่าไดโอดบรรลุประสิทธิภาพที่น่าทึ่งและฟังก์ชั่นป้องกันได้อย่างไร

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. หลักการของไดโอดเป็นตัวเรียงกระแสคืออะไร?

ไดโอดทำหน้าที่เป็นวงจรเรียงกระแสโดยอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น - ไปข้างหน้าความสามารถนี้เกิดจากโครงสร้างของมันประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่สร้างจุดเชื่อมต่อระหว่างสองภูมิภาคที่มีเจือที่แตกต่างกัน: ชนิด P และประเภท Nเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับไดโอดเช่นว่าชนิด P จะเชื่อมต่อกับด้านบวกของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าและชนิด N กับค่าลบไดโอดจะช่วยให้กระแสผ่าน (อคติไปข้างหน้า)หากย้อนกลับ (ย้อนกลับอคติ) การไหลของกระแสจะถูกบล็อกการเลือกแบบเลือกนี้ใช้เพื่อแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC)

2. ฟังก์ชั่นของไดโอดคืออะไร?

นอกเหนือจากการแก้ไขไดโอดมีวัตถุประสงค์หลายประการ:

การควบคุมแรงดันไฟฟ้า: ไดโอดเช่นไดโอด Zener รักษาแรงดันไฟฟ้าคงที่ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

สัญญาณ demodulation: ไดโอดใช้ในวิทยุและเทคโนโลยีสัญญาณอื่น ๆ เพื่อแยกสัญญาณจากคลื่นพาหะ

การป้องกัน: ไดโอดปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความอ่อนไหวโดยการเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าส่วนเกิน (ในการใช้งานเช่นตัวป้องกันไฟกระชาก)

3. จุดทำงานของไดโอดคืออะไร?

จุดทำงานหรือจุดปฏิบัติการของไดโอดหมายถึงแรงดันไฟฟ้าและสภาวะปัจจุบันที่ทำงานภายในวงจรจุดนี้ถูกกำหนดโดยการแยกของเส้นโค้งลักษณะของไดโอด (แสดงพฤติกรรมปัจจุบันกับแรงดันไฟฟ้า) และสายโหลดของวงจรจุดทำงานเปลี่ยนไปตามการกำหนดค่าวงจรและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

4. วงจรเรียงกระแสสำคัญคืออะไร?

วงจรเรียงกระแสเป็นกุญแจสำคัญในการแปลง AC เป็น DC ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่มั่นคงและทิศทางเดียวการแปลงนี้เป็นภาคบังคับเนื่องจากอุปกรณ์จำนวนมากตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กไปจนถึงเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ทำงานเฉพาะใน DCการแก้ไขที่มีประสิทธิภาพส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบเหล่านี้

5. ลักษณะของไดโอดคืออะไร?

ลักษณะสำคัญของไดโอด ได้แก่ :

การลดลงของแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า: โดยทั่วไปประมาณ 0.7 โวลต์สำหรับไดโอดซิลิกอนนี่คือแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเริ่มต้นใช้งานกระแส

แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ: แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับสูงสุดที่ไดโอดสามารถทนได้ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการย้อนกลับ

ความสามารถในการจัดการปัจจุบัน: สิ่งนี้กำหนดจำนวนกระแสไดโอดที่สามารถผ่านได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ร้อนเกินไปหรือเสียหาย

เวลาพักฟื้นย้อนกลับ: เวลาที่ใช้สำหรับไดโอดเพื่อหยุดดำเนินการย้อนกลับเมื่อกระแสไปข้างหน้าหยุดลงนี่เป็นสิ่งจำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงจรความถี่สูง