Dioder, en grundläggande komponent inom elektroniken, tjänar som enkelriktade broar i elektriska kretsar. De tillåter ström att passera i en riktning men hindrar strömflödet i motsatt riktning. Denna unika egenskap gör dem avgörande för en rad olika applikationer, från att skydda kretsar från skada till att konvertera växelström till likström.
Strukturen och Funktionen av en Diod
En diod består av två halvledarmaterial, som vanligtvis är kisel eller germanium, kombinerade i en enda komponent. Den ena sidan av dioden är en ‘P-typ’ halvledare, vilken har överskott av hål (eller platser där elektroner kan passera). Den andra sidan är en ‘N-typ’ halvledare, vilken har ett överskott av elektroner. Gränsskiktet mellan dessa två områden kallas för en PN-övergång.
När en ström appliceras på en diod, tillåter PN-övergången att elektroner rör sig från N-typområdet till P-typområdet, skapande ett strömflöde. Men om strömriktningen försöker vända, skapar PN-övergången ett ‘spärrskikt’ som förhindrar elektronerna från att flytta tillbaka, och därmed stoppar strömflödet.
Användningar av Dioder
Dioder är oumbärliga i en mängd olika elektroniska apparater och system. En av de mest välkända tillämpningarna av dioder är i likriktare, apparater som omvandlar växelström (AC) till likström (DC). Dioder används här för att blockera halva cykeln av AC-signalen, lämnar bara den positiva (eller negativa) halvan, vilket resulterar i en pulserande DC-signal. Ytterligare filtrering kan sedan användas för att jämföra denna signal till en mer konstant DC-nivå.
Dioder används också för att skydda kretsar mot skadlig polaritet omkastning, vilket kan ske om batterier eller andra strömkällor kopplas felaktigt. I dessa fall används en diod för att kortsluta den omvända strömmen och förhindra att den når känsliga komponenter.