Diod

Från ElektronikWikin

Hoppa till: navigering, sök

Diod är vanligen en halvledarkomponent som är uppbyggd av exempelvis en P-N övergång i ett halvledarmaterial, där ena sidan är P-dopad (hål) och andra N-dopad (elektron). Vanliga halvledarmaterial är kisel, gallium-arsenid och germanium. Dioden har två anslutningar: Anod och Katod (eller + och -). Ena sidan av dioden kan ha en ring och det brukar oftast då vara katoden.

Vilka typer finns det?

  • Kisel PN-dioden, används till likriktning bland mycket annat.
  • Kisel PNPN-dioden, kallas oftast Tyristor, SCR. Det är en tändbar diod (den börjar leda först då man lägger en tändpuls på styret - den slocknar när strömmen faller under en hållström)
  • GTO-tyristor. Samma som ovan, men släckbar även utan att strömmen faller under hållströmmen. En komponent som i många sammanhang idag ersatts av IGBT och i viss mån MOSFET.
  • PIN-diod. En diod som har den udda egenskapen att den uppvisar en negativ resistans. Detta gör den användbar som förstärkarkomponent i resonatorer.
  • Lysdiod. Se andra sidor - en lysande uppfinning...
  • Zenerdiod - används som spänningsreferens, överspänningsskydd, spänningsregulator i parallelregulatorer. Det är en diod som i framriktningen är som en vanlig kiseldiod, men i backriktningen har ett väldefinierat knä där den börjar leda tämligen brant. Zenerdioder är temperaturberoende, dock så brukar zenerdioder med en genombrottsspänning på ungefär 5,6V ha det lägsta temperaturberoendet.
  • Fotodiod, en diod med blottad PN-övergång som reagerar på ljus. Tämligen låg känslighet, men de är snabba.
  • Lavinfotodiod, en känsligare (och mycket dyrare) fotodiod, förspänns ofta med höga spänningar.
  • Transientskyddsdioder. Dessa används som skydd emot korta överspänningar - transienter.

Funktion En diods elektriska funktion är att den leder ström bättre åt ena hållet. Dioder används bla. till att likrikta växelspänning, som frihjulsdioder i switchande spänningsomvandlare, som aktiv komponent i diodringblandare, som temperaturmätare (!), och i många andra sammanhang.

Trender FRED och schottkydioder har till stor del tagit över efter vanliga kiseldioder som i sin tur föregicks av germaniumdioder. Vaccumrörs dioder används fortfarande i vissa sammanhang även om dessa i dag i princip i har någon egenskap som inte någon annan komponent gör bättre och med längre livslängd.

Tips och tricks och sådant du inte får missa

  • Schottkydioder har ett sjunkande framspänningsfall vid stigande temperatur. Därför går det INTE att parallelkoppla schottkydioder utan speciella åtgärder.

Diodekvationen När dioden leder är spänningen över den ungefär 0.7V. Behöver man ett bättre I-U samband kan man använda formeln
I = Is*( e^( Vf/(n*Vt) ) - 1)
Is = Läckströmmen i backrickningen
n = En konstant mellan 1 och 2 beroende av tillverkning.
Vt = Termiska spänningen, c:a 25mV vid rumstempratur.
Då dioden leder i framriktningen ( dvs i de flesta fall av intresse ) kan man försumma termen -1 och istället använda
I = Is*( e^( Vf/(n*Vt) ) )

Personliga verktyg