Ang pinakasimpleng bahagi ng semiconductor - ang diode - ay gumaganap ng iba't ibang kapaki-pakinabang na function na nauugnay sa pangunahing layunin nito sa pamamahala sa direksyon ng daloy ng electrical current. Binibigyang-daan ng mga diode na dumaloy ang kasalukuyang sa kanila sa isang direksyon lamang.
Ang perpektong mahusay na mga diode ay lumilitaw na mga open circuit na may negatibong boltahe at parang mga short circuit ang mga ito kung hindi man. Ngunit dahil ang mga diode ay umamin sa ilang inefficiency, ang kanilang kasalukuyang-sa-boltahe na relasyon ay nonlinear. Dahil dito, gugustuhin mong kumonsulta sa datasheet ng isang diode upang makita ang isang graph ng curve ng anumang ibinigay na boltahe ng pasulong ng diode na nauugnay sa pasulong na kasalukuyang nito, upang piliin mo ang tamang diode para sa iyong partikular na proyekto.
Mga Application ng Diodes
Sa kabila ng pagiging simpleng two-pin semiconductor device, ang mga diode ay mahalaga sa modernong electronics. Ang ilan sa mga karaniwang paggamit ng mga diode ay kinabibilangan ng:
- Pag-aayos ng boltahe, gaya ng paggawa ng AC sa mga boltahe ng DC
- Isolating signal mula sa isang supply
- Pagkontrol sa laki ng isang signal
- Paghahalo ng mga signal
Power Conversion
Ang isang makabuluhang aplikasyon ng mga diode ay ang pag-convert ng AC power sa DC power. Binabago ng isang solong diode o apat na diode ang 110V na kapangyarihan ng sambahayan sa DC sa pamamagitan ng pagbuo ng isang halfway (solong diode) o isang full-wave (apat na diode) rectifier. Ang diode ay nagpapahintulot lamang sa kalahati ng AC waveform na dumaan dito. Kapag ang boltahe na pulso na ito ay naniningil ng kapasitor, ang output boltahe ay lumilitaw na isang steady DC boltahe na may maliit na boltahe ripple. Ang paggamit ng full-wave rectifier ay ginagawang mas episyente ang prosesong ito sa pamamagitan ng pagruruta sa mga AC pulse upang ang parehong positibo at negatibong mga kalahati ng input sine wave ay makikita bilang mga positibong pulso lamang, na epektibong nagdodoble sa dalas ng mga input pulse sa capacitor, na tumutulong na panatilihin itong naka-charge at naghahatid ng mas matatag na boltahe.
Ang mga diode at capacitor ay gumagawa ng iba't ibang mga multiplier ng boltahe upang kumuha ng maliit na boltahe ng AC at i-multiply ito upang lumikha ng napakataas na boltahe na output. Parehong posible ang AC at DC output gamit ang tamang configuration ng mga capacitor at diode.
Demodulation of Signals
Ang pinakakaraniwang paggamit ng mga diode ay upang alisin ang negatibong bahagi ng isang AC signal. Dahil ang negatibong bahagi ng isang AC waveform ay kadalasang kapareho ng positibong kalahati, napakakaunting impormasyon ang epektibong nawala sa prosesong ito ng pagtanggal nito, na humahantong sa mas mahusay na pagpoproseso ng signal.
Ang signal demodulation ay karaniwang ginagamit sa mga radyo bilang bahagi ng filtering system upang makatulong sa pagkuha ng signal ng radyo mula sa carrier wave.
Over-Voltage Protections
Ang Diodes ay gumagana rin nang maayos bilang mga proteksyon na device para sa mga sensitibong bahagi ng electronic. Kapag ginamit bilang mga boltahe na proteksyon na aparato, ang mga diode ay hindi gumagana sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ngunit agad na iikli ang anumang mataas na boltahe na spike sa lupa kung saan hindi ito makapinsala sa isang integrated circuit. Ang mga espesyal na diode na tinatawag na transient voltage suppressor ay partikular na idinisenyo para sa over-voltage na proteksyon at kayang humawak ng napakalaking power spike sa maikling panahon, mga tipikal na katangian ng isang voltage spike o electric shock, na karaniwang makakasira ng mga bahagi at magpapaikli sa buhay ng isang elektronikong produkto.
Katulad nito, maaaring i-regulate ng diode ang boltahe sa pamamagitan ng pagsisilbing clipper o limiter - isang espesyal na layunin na nililimitahan ang boltahe na maaaring dumaan dito sa isang partikular na punto.
Kasalukuyang Pagpipiloto
Ang pangunahing aplikasyon ng mga diode ay upang patnubayan ang kasalukuyang at tiyaking dumadaloy lamang ito sa tamang direksyon. Ang isang lugar kung saan ang kasalukuyang kakayahan sa pagpipiloto ng mga diode ay ginagamit sa mabuting epekto ay sa paglipat mula sa kapangyarihan na nagmumula sa isang power supply patungo sa kapangyarihan na tumatakbo mula sa isang baterya. Kapag ang isang device ay nakasaksak at nagcha-charge - halimbawa, isang cell phone o walang tigil na supply ng kuryente - ang device ay dapat na kumukuha lamang ng kapangyarihan mula sa panlabas na power supply at hindi ang baterya, at habang ang device ay nakasaksak sa baterya ay dapat na kumukuha ng kapangyarihan at recharging. Sa sandaling maalis ang pinagmumulan ng kuryente, dapat na paganahin ng baterya ang device upang walang mapansing pagkaantala ng user.
Ang isang magandang halimbawa ng kasalukuyang pagpipiloto ay sa pamamagitan ng reverse current na proteksyon. Isaalang-alang, halimbawa, ang iyong sasakyan. Kapag namatay ang iyong baterya at nag-aalok ang isang magiliw na dumadaan na tumulong sa mga jumper cable, kung paghaluin mo ang pagkakasunud-sunod ng pula at itim na mga kable, hindi mo mapiprito ang electrical system ng iyong sasakyan dahil hinaharangan ng mga diode na katabi ng baterya ang kasalukuyang maling direksyon.
Bottom Line
Ang mga kompyuter ay gumagana sa binary - isang walang katapusang dagat ng mga zero at isa. Ang mga binary decision tree sa computing ay batay sa mga logic gate na pinagana ng mga diode na kumokontrol kung ang switch ay naka-on ("1") o naka-off ("0"). Bagama't daan-daang milyong diode ang lumalabas sa mga makabagong processor, ang mga ito ay kapareho ng mga diode na binibili mo sa tindahan ng electronics - mas maliit lang.
Diodes at Light
Ang LED flashlight ay isang flashlight lamang na ang pag-iilaw ay nagmumula sa isang light-emitting diode. Sa pagkakaroon ng positibong boltahe, kumikinang ang mga LED.
Ang isang photodiode, sa kabilang banda, ay tumatanggap ng liwanag sa pamamagitan ng isang kolektor (tulad ng isang mini solar panel) at kino-convert ang liwanag na iyon sa isang maliit na halaga ng kasalukuyang.
