انواع دیود

انواع دیود

معرفی انواع دیود ، همراه با آموزش نحوه استفاده آنها در مدار

دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و – به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۳ تا ۰٫۶ ولت می‌‌باشد.

ولتاژ معکوس دیود :

هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (+ به کاتد و – به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد.

ولتاژ آستانه شکست دیود :

نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می‌شود.

دسته بندی دیودها ( انواع دیود همراه با کاربرد های آنها ):

دیود ساطع کننده نور (LED) :

این یکی از محبوب ترین دیودهاست و وقتی که جریان از آن عبور می کند از خود نور ساطع می کند. در بسیاری از دیودها(LED) ، نور (مادون قرمز) را نمی توان دید زیرا فرکانس نور آنها در محدوده فرکانس دید انسان نیست. وقتی دیود روشن می شود الکترونها با حفره ها ترکیب می شوند و انرژی خود را به صورت نور از دست می دهند. نوع رنگ نور بستگی به اختلاف سطح انرژی نیمه هادی دارد.

دیود ساطع کننده نور

دیود بهمنی :

این نوع دیود در بایاس معکوس استفاده می شود و از اثر بهمن در آن استفاده می شود. شکست بهمنی در قسمت مشترک بین اتصال PN رخ می دهد ، زمانی که افت ولتاژ ثابت و از جریان مستقل است.

به طور کلی از این دیود برای تشخیص نوری استفاده می شود ، در جاهایی که حساسیت های بالایی را توسط شکست بهمنی می توان به دست آورد.

به عنوان مثال در آشکار سازهای تعیین تعداد فوتون از این دیود استفاده می شود.

دیود بهمنی

دیود لیزری :

این نوع دیود با دیود LED متفاوت است و از آن برای تولید نور متمرکز استفاده می شود. از این دیود در دی وی دی و سی دی درایوها ، اشاره گر های لیزری و غیره استفاده می شود. دیودهای لیزری از LED ها گرانتر هستند. با این حال از دیگر منابع تولید کننده لیزر ارزانتر هستند. علاوه بر این عمر این دیودها محدود است.

دیود لیزری

دیود شاتکی :

ویژگی این دیودها افت ولتاژ مستقیم کمتر نسبت به دیگر دیودهای معمولی پیوند PN است. افت ولتاژ دیود شاتکی بین ۰٫۱۵ و ۰٫۴ در جریان پایین است در حالی که مقدار افت ولتاژ در یک دیود سیلیکون ۰٫۶ است. به منظور رسیدن به این عملکرد این دیودها به شکل متفاوتی نسبت به دیودهای معمولی ساخته می شوند و در آنها از اتصال نیمه هادی با فلز (نیمه ‌هادی سیلیسیم نوع n با یک اتصال فلزی مانند طلا – نقره یا پلاتین) استفاده می شود. به دلیل افت ولتاژ پایین در این نوع دیود می‌توان مدارهایی با سرعت کلید زنی بالا و کارایی بهتری طراحی کرد. یکی از مهمترین کاربردهای دیود شاتکی استفاده از آنها به عنوان یکسو کننده در منابع تغذیه سوئیچینگ می باشد ، همچنین در کاربردهای RF نیز از این دیود استفاده می شود.

دیود شاتکی

دیود زنر :

از دیود زنر برای ایجاد یک ولتاژ مرجع استفاده می شود ، بنابراین بسیار مفید است و از آن در بسیاری از کاربردها استفاده می شود. از این دیود در جهت بایاس معکوس استفاده می شود ، و وقتی که ولتاژ تغذیه به یک حد خاص افزایش پیدا کند در دیود شکست رخ می دهد. در صورتی که جریان از طریق یک مقاومت محدود شود یک ولتاژ ثابت تولید می شود. در منابع تغذیه از این دیود برای ارائه یک ولتاژ ثابت استفاده می شود.

دیود زنر

دیود حساس به نور یا فوتودیود :

از فوتو دیودها برای تشخیص نور استفاده می شود. به طور کلی این دیود در بایاس معکوس به کار گرفته می شود . در جاهایی که با مقادیر خیلی کمی جریان که در نتیجه تابش نور ایجاد می شود می توان نور را به آسانی تشخیص داد. از فوتو دیودها برای تولید برق نیز استفاده می شود . ی کاربرد آن در سلول های خورشیدی است.

فتو دیود

دیود واریکاپ (Varicap) یا واراکتور (Varactor):

دیودهای واراکتور در بایاس معکوس کار می‌کنند، بنابراین جریانی از دیود نخواهد گذشت. دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد ولی زمانی که پهنای ناحیه تخلیه بر اثر ولتاژ بایاس دیود، تغییر کند، میزان ظرفیت خازنی دیود نیز تغییر می‌کند. عموماً پهنای ناحیه تخلیه به مجذور ولتاژ اعمالی بستگی دارد و ظرفیت خازنی دیود نسبت معکوسی با پهنای ناحیه تخلیه دارد. بنابراین ظرفیت خازنی دیود با مجذور ولتاژ ورودی نسبت معکوس دارد . بطور معمول دیود واراکتور در آمپلی فایرهای پارامتری ، اسیلاتورهای پارامتری و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ ( یکی از اجزا اساسی حلقه قفل شده فاز ) و سینتی سایزرهای فرکانس است . ولی عمده ترین کاربرد آن در خازن کنترل شده با ولتاژ است .

دیود واریکاپ

منبع: کمک آموزش