Como dimensionar um diodo

Resumo:

Ao projetar ou reparar circuitos eletrônicos, é importante entender as características dos diodos. Especificamente, o pico de tensão inversa (PIV) e as classificações de corrente direta máxima são críticas para considerar. O dimensionamento de um diodo envolve encontrar um que possa lidar com essas classificações enquanto ainda é econômico. Este artigo fornece instruções passo a passo sobre como dimensionar um diodo para um circuito.

Pontos chave:

1. PIV e corrente avançada máxima são características importantes do diodo.
2. Ratings maiores de Piv e atuais geralmente significam diodos maiores e mais caros.
3. Para dimensionar um diodo, determine os requisitos de corrente e tensão do circuito.
4. Se o circuito usar CC, adicione uma margem de segurança de 20-50% aos valores de tensão e corrente.
5. Se o circuito usar corrente pulsada, considere o pico da classificação de corrente direta, além dos requisitos de tensão e corrente.
6. Preste atenção à embalagem e estilo de caixa do diodo, pois diodos maiores podem exigir dissipadores de calor.

Questões:

1. Posso usar com segurança um diodo de 6 a, 600 V no lugar de um diodo de 6 a, 400 V?
• Sim, uma classificação de tensão mais alta é geralmente segura e fornece mais margem de segurança contra transientes de rede elétrica.

Respostas:

1. Sim, uma classificação de tensão mais alta está bem. Significa apenas mais margem de segurança contra transitórios de rede (o que é bom). A única diferença entre o -4 e o -6 é a classificação de tensão (consulte a folha de dados).

respondeu em 2 de abril de 2020 às 22:26

Spehro pefhany spehro pefhany

365K 17 17 Crachás de ouro 313 313 Crachás de prata 817 817 Crachás de bronze

Comentários adicionais:

É importante observar que a alteração de um diodo em um circuito pode vir com certos riscos, especialmente ao trabalhar com aparelhos movidos a energia elétrica. Embora o diodo de substituição com uma classificação de tensão mais alta seja geralmente seguro, pode haver outros fatores a serem considerados. Por exemplo, diodos maiores podem ter correntes de vazamento mais altas, mas isso geralmente não é uma preocupação em aplicativos movidos. Se você tiver alguma dúvida ou preocupações específicas, é melhor consultar um especialista ou consultar as recomendações do fabricante.

Gerado por wordfence na sexta, 12 de maio de 2023 19:14:27 GMT.
O tempo do seu computador: .

Como dimensionar um diodo

Pergunta 2 anos atrás

403 Proibido

Seu acesso a este site foi bloqueado pela Wordfence, um provedor de segurança, que protege os sites de atividades maliciosas.

Se você acredita que o Wordfence deve permitir que você acesse este site, informe -os usando as etapas abaixo para que possam investigar por que isso está acontecendo.

Relatar um problema

1. Copie este texto. Você precisa colá -lo em um formulário mais tarde.

2. Clique neste botão e você será solicitado a colar o texto acima.

Gerado por wordfence na sexta, 12 de maio de 2023 19:14:27 GMT.
O tempo do seu computador: .

Como dimensionar um diodo

Ao projetar ou reparar um circuito eletrônico, você deve estar ciente das características do diodo, especialmente aquelas que, se você os exceder, destruirão a parte. Dois de um diodo’S características mais críticas são a tensão inversa de pico (PIV) e a corrente direta máxima. PIV é a tensão mais alta que um diodo pode tolerar em uma direção de polarização reversa. A corrente para frente máxima é a mais atual que o diodo pode realizar na direção direta. Geralmente, piv e correntes maiores significam diodos fisicamente maiores e mais caros. Dimensionar um diodo significa encontrar um que melhor se adapte ao circuito por um preço razoável.

Examine o esquema e determine o mais atual o diodo terá que conduzir em sua direção para a frente. Determine também a tensão máxima que o diodo terá na direção inversa – tensão positiva ao cátodo, tensão negativa para ânodo. Se o circuito usar apenas CC, você poderá dimensionar o diodo, tomando esses valores de tensão e corrente e adicionando 20 a 50 % para segurança.

Olhe através do catálogo de diodo para uma parte que pode lidar com a tensão e a corrente que você determinou na etapa 1. Se o circuito usar corrente pulsada em vez de DC, observe também o pico de especificação de classificação de corrente de corrente de corrente no catálogo. Como nas outras classificações, você’Eu quero permitir pelo menos uma margem de segurança de 20 %.

Observe o diodo’s embalagem ou estilo de caixa. Diodos maiores se dissiparão mais calor, então eles’será embalado com uma guia de metal-cais de calor. Diodos ainda maiores parecerão parafusos de metal, destinados a se apegar firmemente a grandes condutores e dissipadores de calor. Se você’Reparando um circuito, verifique se o novo diodo’s estilo de caixa corresponde ao diodo antigo’s. Se este for um novo circuito, pegue o diodo’s Requisitos de montagem física em consideração ao planejar a placa de circuito e o caso.

Coisas que você precisa:

• Diagrama esquemático
• Catálogo de diodo ou folhas de especificação

Posso usar com segurança um diodo de 6 a, 600 V no lugar de um diodo de 6 a, 400 V?

Pessoa elétrica inexperiente aqui, mas tentando economizar custos significativos para reparar um forno. O forno que tenho um diodo MR754 fora do elemento de aquecimento principal da convecção, que falhou. Infelizmente, como faz parte da fiação, o fabricante oferece apenas todo o chicote de fiação como uma parte de substituição em US $ 500+. Pendente de todas as outras coisas que checam com um multímetro, eu gostaria de simplesmente unir em um diodo de substituição (~ US $ 2 parte). No entanto, não consigo localizar um MR754 na minha área e são vários dias úteis para entregar um por pedido online. Os fornecedores locais têm um MR756 disponível. Ambos são corrente de 6 amp, mas a substituição disponível seria de 600 V vs 400 V. Isso é seguro de usar neste aplicativo? Qual é o risco, devo tentar isso? Eu coloco os outros componentes no forno (eu.e. elemento ou placa de controle) em risco?

17K 5 5 Crachás de ouro 36 36 Crachás de prata 56 56 Crachás de bronze

Perguntado em 2 de abril de 2020 às 22:23

189 1 1 crachá de prata 3 3 crachás de bronze

\ $ \ BegingRoup \ $ não vejo razão para não. 600 V é apenas a classificação do bloco reverso. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 6:18

\ $ \ borbingroup \ $ acho que seria ainda mais seguro. Mais tolerância se algo der errado. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 10:55

\ $ \ BegingRoup \ $ i Há um VTC-Repair contra esta pergunta, mas não acho que seja aplicável. Esta é uma pergunta muito específica sobre um tipo de componente, que pode ser facilmente respondido. Uma “pergunta de reparo” é para “meu widget quebrou, aqui está uma foto embaçada de metade da placa de circuito, onde devo colocar meu multímetro de US $ 4?”\ $ \ endGroup \ $

4 de abril de 2020 às 10:34

4 respostas 4

\ $ \ BegingRoup \ $

Sim, uma classificação de tensão mais alta está bem. Significa apenas mais margem de segurança contra transitórios de rede (o que é bom). A única diferença entre o -4 e o -6 é a classificação de tensão (consulte a folha de dados).

respondeu em 2 de abril de 2020 às 22:26

Spehro pefhany spehro pefhany

365K 17 17 Crachás de ouro 313 313 Crachás de prata 817 817 Crachás de bronze

\ $ \ BegingRoup \ $ O diodo em si é certamente bom, como você diz de maneira muito adequada – mas a pergunta também pergunta se há outros fatores de risco para alterá -lo. Você parece ter uma boa compreensão (a julgar pela posse e representante) – não há nada que valha a pena mencionar? \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 11:01

\ $ \ BegingRoup \ $ Um diodo maior pode ter grandes correntes de vazamento, mas isso geralmente não é uma preocupação com as coisas da rede elétrica. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 12:48

\ $ \ BegingRoup \ $ @stianyttervik Pode haver riscos para o OP que existiriam trabalhando em qualquer aparelho alimentado. Você pode escrever uma resposta destacando -os e eu o votarei se for útil. Eu não’T Veja quaisquer riscos especiais aqui ao substituir uma parte por outro equivalente OEM. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 12:51

\ $ \ BegingRoup \ $ @ACD A tensão classificada mais alta é geralmente a mesma matriz. Diodos maiores são aqueles classificados para mais corrente, não de tensão. Se alguma coisa um diodo classificado mais alto do mesmo tipo provavelmente teria menos vazamento. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 12:52

\ $ \ BegingRoup \ $

Geralmente, pois os comentários e respostas já afirmam que não há problema em usar um diodo de classificação de tensão mais alta quando a classificação do amplificador é suficiente. Seria até tudo bem ter uma classificação de amplificador um pouco mais alta normalmente.

No seu caso, mas não vejo fusível no diagrama de fiação e parece que o diodo poderia ter soprado devido a um elemento de aquecimento defeituoso.

Um curto -circuito dentro da bobina de aquecimento fará com que a corrente suba e isso, como resultado, destruirá o diodo quando estiver ultrapassando 4 amperes. Como é mais provável que uma bobina do aquecedor se desgaste e falhe do que o diodo, você deve verificar o elemento de aquecimento primeiro. Você pode ver seu diodo de reposição falhar muito em breve.

Em resumo: um diodo de tensão mais alto do que o especificado não é crítico, mas uma classificação de AMP mais alta pode representar um risco se o diodo estiver funcionando como um fusível em caso de um curto -circuito de bobina.

respondeu em 3 de abril de 2020 às 10:35

341 1 1 crachá de prata 3 3 crachás de bronze

\ $ \ BegingRoup \ $ sim, obrigado. Eu verifiquei a resistência no próprio elemento e ele se mantém estável em meados dos anos 40. Parece que ele checa? \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 15:30

\ $ \ BegingRoup \ $ @LTB Não vejo agora em que voltagem o forno é executado, mas 40ohm é provavelmente muito pouco – por outro lado, você está medindo frio e presumo que a resistência do elemento de aquecimento cresça com a temperatura (mas você ainda pode ter correntes de pico acima de 6A, dependendo da volta). \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 17:04

\ $ \ BegingRoup \ $ @ltb: 40 ohm soa razoável para um país de 120V; Eu medi os elementos de fogão no meu fogão (Canadá: 120V) por curiosidade ao substituir um danificado (revestimento de cerâmica lascado), e os iirc os menores eram de 50 ohms. 120^2/40 é 360W por 120Vrms, o que parece totalmente razoável para um elemento. E 120V / 40 ohm é de 3 amperes RMS, então o pico ainda está confortavelmente menor que a classificação 6A. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 18:22

\ $ \ BegingRoup \ $ @Nobody: O OP provavelmente está em um país de 120V; 3A RMS explicaria muito bem uma classificação de diodo 6A. Veja meu comentário anterior. Eu acho que a América do Norte a julgar pelos três idiomas no manual: inglês, espanhol (eu acho), francês. \ $ \ endGroup \ $

3 de abril de 2020 às 18:26

\ $ \ BegingRoup \ $

Responder em vez de responder devido à falta de reputação

A pergunta foi respondida, mas Stan Yttervik perguntou se há algum risco. Em quase todos os casos, não. A maioria dos diodos estará em torno de 0.7 a 1 volt de tensão direta, (quase) independentemente da tensão de corrente e de quebra.

No entanto, as classificações de tensão mais altas geralmente vêm com uma queda de tensão mais alta e (em corrente igual na carga) maiores perdas de energia. Se o circuito usou um diodo Schottky muito baixo com uma queda de tensão de talvez 0.5 volts e você substitui por um diodo de alta tensão com uma queda de tensão de 1.5 volts, então o diodo de substituição se tornará muito mais quente que o diodo original, pois precisa se dissipar (três vezes a tensão) * (mesma corrente). Isso pode se tornar um problema dentro de um recinto apertado.

Além disso, alguns circuitos de pequeno sinal podem confiar que um diodo tem uma certa queda de tensão. Nesse caso, você também deve tentar combinar com a tensão direta, ou pelo menos a família de diodos (substitua Schottky por Schottky, silício por silício, alta tensão por alta tensão).

E, finalmente, não substitua um diodo Zener por outro diodo Zener por maior tensão de ruptura – já que para os diodos de Zener a tensão de quebra é o parâmetro mais importante!

Entendendo as especificações, classificações e parâmetros do diodo

Os diodos podem parecer simples, mas têm muitas especificações, parâmetros e classificações da folha de dados que precisam ser entendidos ao selecionar um como substituto ou para um novo design de circuito eletrônico.

Compreender especificações, parâmetros e classificações do diodo pode ser a chave para selecionar o componente eletrônico certo para um design de circuito eletrônico específico, seja um design de circuito padrão, design de fonte de alimentação, design de RF ou qualquer outra coisa.

Com uma enorme variedade de diodos disponíveis no mercado, a seleção do necessária pode nem sempre parecer fácil e entender as especificações e as folhas de dados para que o diodo certo possa ser selecionado é crucialmente importante.

A maioria das especificações, classificações e parâmetros é relativamente simples de entender, especialmente com uma pequena explicação, mas alguns podem exigir um pouco mais de explicação, ou podem ser aplicáveis ​​a um número limitado de diodos.

Além das especificações que abordam o desempenho elétrico, os pacotes físicos também são importantes. Os diodos vêm em uma variedade de pacotes, incluindo pacotes de arame, bem como diodos de alta potência que se afastam nos dissipadores de calor e com uma grande quantidade de fabricação altamente automatizada e montagem de PCB, componentes da tecnologia de montagem de superfície – Diodos SMD são usados ​​em grandes quantidades.

Consequentemente, algumas especificações do diodo serão aplicáveis ​​a todos esses componentes eletrônicos e a projetos gerais de circuitos eletrônicos; Outros serão aplicáveis ​​a projetos de fonte de alimentação, outros a projetos de RF e outras especificações para outras áreas específicas do projeto de circuito.

Raturações e parâmetros de especificações de diodos

As especificações para diodos aparecem nas folhas de dados e fornecem uma descrição do desempenho do dispositivo específico. Inspecionar os parâmetros de desempenho permitirá que o diodo seja avaliado se fornecerá o desempenho necessário para a função pretendida em um circuito eletrônico.

Diferentes parâmetros de especificação são mais aplicáveis ​​a diodos usados ​​em diferentes aplicações, diferentes projetos de circuitos eletrônicos, etc. Para aplicações de energia, aspectos como a capacidade atual, queda de tensão direta, temperatura da junção e similares serão importantes, mas para projetos de RF, a capacitância e a tensão ativada serão frequentemente de grande interesse.

Os aspectos abaixo detalham alguns dos parâmetros ou especificações mais amplamente utilizados usados ​​em folhas de dados para a maioria dos tipos de diodo.

A lista abaixo fornece detalhes das várias características do diodo, e os parâmetros de diodo encontrados nas folhas de dados e especificações para diodos.

Material semicondutor

O material semicondutor usado no diodo da junção PN é de suma importância porque o material usado afeta muitas das principais características e propriedades do diodo. Silício e germânio são dois materiais amplamente utilizados:

• Silício: O silício é o material mais amplamente usado, como se ofereça altos níveis de desempenho para a maioria das aplicações e oferece baixos custos de fabricação. A tecnologia para o silício está bem estabelecida e os diodos de silício podem ser feitos baratos. A tensão para a frente é em torno de 0.6V, que é alto para algumas aplicações, embora para diodos schottky seja menos.
• Germânio: O germânio é menos amplamente utilizado e oferece uma tensão baixa em torno de 0.2 a 0.3 v.

Outros materiais geralmente são reservados para mais diodos especializados. Por exemplo, os LEDs usam materiais compostos para fornecer as cores diferentes.

Tipo de diodo

Embora a maioria dos diodos tenha uma junção PN como base de sua construção, diferentes tipos de diodo são formulados para fornecer características diferentes e às vezes elas podem operar de maneiras diferentes.

Selecionar o tipo certo de diodo para qualquer design de circuito eletrônico é chave.

Diodos Zener são usados ​​para fornecer tensões de referência, enquanto os diodos de varactor são usados ​​para fornecer um nível variável de capacitância em um design de RF de acordo com o viés reverso fornecido. Diodos de retificador podem usar um diodo de junção PN simples, ou em alguns casos eles podem usar um diodo Schottky para uma tensão de frente inferior.

Qualquer que seja o design do circuito é necessário para usar o tipo certo de componente eletrônico para obter a funcionalidade e o desempenho necessários.

Especificação de queda de tensão direta, VF

Qualquer dispositivo que passa por dispositivo eletrônico desenvolverá uma tensão resultante em relação a ele e essa característica do diodo é de grande importância, especialmente para retificação de energia, onde as perdas de energia serão mais altas para uma queda de alta tensão para a frente. Diodos para projetos de RF também precisam de uma pequena queda de tensão para a frente, pois os sinais podem ser pequenos, mas ainda precisam superá -lo.

A tensão em um diodo de junção PN surge por dois motivos. A primeira da natureza da junção semicondutora e os resultados da tensão de ativação mencionada acima. Esta tensão permite que a camada de depleção seja superada e para que a corrente flua.

O segundo surge das perdas resistentes normais no dispositivo. Como resultado, um valor para a queda de tensão direta é um nível de corrente especificado será fornecido. Este número é particularmente importante para diodos retificadores, onde níveis significativos de corrente podem ser passados.

Particularmente para diodos de retificação de energia, um gráfico da queda de tensão direta para vários níveis de corrente é normalmente fornecido na folha de dados. Isso terá uma faixa de figuras típicas e, usando isso, a faixa de queda de tensão pode ser determinada para os níveis de corrente previstos a serem transportados. É possível determinar o poder que será dissipado na área de junção do diodo.

Especificação de tensão inversa de pico, PIV:

Essa característica do diodo é a tensão máxima que um diodo pode suportar na direção inversa. Esta tensão não deve ser excedida, caso contrário, o dispositivo pode falhar.

A especificação PIV é particularmente aplicável a projetos de circuitos de fonte de alimentação, onde tensões mais altas estão geralmente presentes.

O pico de tensão inversa não é simplesmente a tensão RMS da forma de onda de entrada. Cada design de circuito eletrônico precisa ser considerado por seus próprios méritos, mas para um retificador simples de meia onda de diodo único com alguma forma de capacitor de suavização depois, deve -se lembrar que o capacitor manterá uma tensão igual ao pico da forma de onda de tensão que entra.

O diodo também verá o pico da forma de onda de entrada na direção inversa e, portanto, nessas circunstâncias, verá uma tensão inversa de pico igual ao valor de pico ao pico da forma de onda.

Especificação de tensão de quebra reversa, v_{(BR) R}

Esta especificação é um pouco diferente do pico de tensão inversa, pois esta tensão é o ponto em que o diodo se quebrará.

O diodo pode suportar uma tensão reversa até um determinado ponto, e então ele quebrará. Em alguns diodos e em alguns circuitos, causará danos irreparáveis, embora para o zener / referência de tensão dioda o cenário de quebra reversa é o que é usado para a referência de tensão, embora o circuito deva ser criado para limitar o fluxo de corrente; caso contrário, o diodo pode ser destruído.

Corrente para a frente máxima

Para um design de circuito eletrônico que carrega níveis significativos de corrente, é necessário garantir que os níveis máximos de corrente para o diodo não sejam excedidos.

À medida que os níveis de corrente aumentam, o calor adicional é dissipado e isso precisa ser removido. Como a densidade atual da junção não deve ser excedida, caso contrário, poderá ocorrer o esgotamento.

A seleção de um diodo para o design do circuito que pode lidar com a corrente com segurança, permitindo também uma boa margem (normalmente em execução a 60% ou menos) garantirá que a confiabilidade do circuito geral seja suficientemente alta.

Temperatura de operação da junção

Como todos os componentes eletrônicos, os diodos têm uma temperatura operacional máxima. Na folha de dados, haverá uma seção que descreve a temperatura máxima de junção. À medida que a temperatura da junção aumenta, a confiabilidade cairá a longo prazo. Se a temperatura máxima da junção for excedida, é provável que o diodo falhe e pode até pegar fogo.

Deve -se lembrar que a temperatura da junção está relacionada à junção do diodo dentro da embalagem e não à temperatura da embalagem. Uma margem muito boa deve ser permitida entre a temperatura da embalagem e a temperatura da junção em qualquer projeto de circuito eletrônico.

Freqüentemente, as curvas serão fornecidas na folha de dados para permitir que a temperatura da junção seja determinada. Também é possível calcular a temperatura da junção a partir de um conhecimento da queda atual de tensão e da resistência térmica: especificações mencionadas nas folhas de dados e mencionadas aqui também.

Em vista dos aspectos de confiabilidade de longo prazo, é sempre melhor executar bem o diodo dentro de suas classificações. Isso fornece uma boa margem para garantir uma operação confiável a longo prazo e para o diodo acomodar picos de curto prazo. Isso é o mesmo para qualquer componente eletrônico.

Junção para resistência térmica ambiente, θ_JA

Este parâmetro de especificação da folha de dados do diodo é medido em ° C por watt e significa que para cada watt dissipado na junção, haverá um determinado aumento de temperatura acima do ambiente. Isso significa que, para um diodo com uma junção à resistência térmica ambiente de 50 ° C/W, a temperatura da junção aumentará em 50 ° C para cada watt de energia que é dissipado.

A junção à resistência térmica ambiente é na verdade a soma de uma série de áreas individuais do diodo: resistência térmica de junção a caso, resistência térmica de caso a superfície e resistência térmica de superfície a ambiental, como mostrado por esta fórmula: θ_JA = θ_JC + θ_Cs + θ_SA.

Essa especificação geral é a chave para poder determinar a temperatura operacional real da junção – um parâmetro -chave para monitorar ao projetar um circuito no qual os diodos carregam corrente apreciável, de modo que a corrente passada dará origem à dissipação de energia.

A temperatura da junção pode ser calculada usando a fórmula:

T j = t Amb + i ⋅ v f ⋅ θ JA

Onde:
T_J temperatura da junção
T_Amb = temperatura ambiente
Θ_JA = junção à resistência térmica ambiente.

Especificação de corrente de vazamento

Se um diodo perfeito estivesse disponível, nenhuma corrente fluiria quando fosse tendencioso reverso. Verificou -se que, para um diodo de junção PN real, uma quantidade muito pequena de fluxo de corrente na direção inversa como resultado dos portadores minoritários no semicondutor. O nível de corrente de vazamento depende de três fatores principais. A tensão reversa é obviamente significativa. Também depende da temperatura, aumentando consideravelmente com a temperatura. Verificou -se também que é muito dependente do tipo de material semicondutor usado – o silício é muito melhor que o germânio.

A característica da corrente de vazamento ou especificação para um diodo de junção PN é especificada a uma certa tensão reversa e temperatura particular. A especificação é normalmente definida em termos de microamps, µa ou picoamps, PA, pois os níveis são normalmente muito baixos antes que ocorra o ruptura reversa.

Vale a pena notar que os diodos padrão de silício que formam a grande maioria dos diodos utilizados têm níveis muito baixos de corrente reversa, mas diodos de germânio e também diodos schottky têm níveis mais altos de corrente reversa. Ambos esses últimos tipos de usos de encontros de diodo em designs de RF e diodos schottky também em aplicações de energia.

Capacitância de junção:

Todos os diodos da junção PN exibem um certo nível de capacitância de junção. A região de depleção é o espaçamento dielétrico entre as duas placas que são efetivamente formadas na borda da região de depleção e a área com portadoras majoritárias.

O valor real da capacitância depende da tensão reversa que faz com que a região de depleção mude. O aumento da tensão reversa aumenta o tamanho da região de depleção e a distância entre as duas regiões condutoras. Portanto, isso diminui a capacitância.

Esse fato é usado em diodos varactor ou varicap com bom efeito e é amplamente utilizado no oscilador de frequência variável e nos filtros de frequência variável e outros projetos de RF.

No entanto, para muitas outras aplicações, especialmente alguns designs de RF, onde a capacitância perdida em todo o diodo pode afetar o desempenho, isso precisa ser minimizado. Como a capacitância é importante, é especificada.

O parâmetro é normalmente detalhado como uma determinada capacitância (normalmente em PF como níveis de capacitância são relativamente baixos) em uma determinada tensão ou tensão. Diodos especiais de baixa capacitância estão disponíveis para muitos aplicativos de RF.

Vale a pena notar que, para muitas aplicações de retificador de energia, a capacitância é suficientemente baixa para não ser um problema. Como exemplo, a capacitância de junção de um 1N4001 e 1N4004 é de apenas 15 pf para uma tensão reversa de 4 volts e menos à medida que a tensão aumenta. Diodos de tensão mais alta podem ser menores – um 1N4007 tem uma capacitância de junção de 8 pf para uma tensão reversa de 4 volts.

Consequentemente, é apenas quando as frequências aumentam que o efeito da capacitância é notado. Como os níveis de capacitância são baixos, as frequências de até 100 kHz geralmente não são afetadas por ela e, na maioria dos casos, pode ser ignorado até frequências ainda mais altas.

Tipo de pacote:

Os diodos podem ser montados em uma variedade de pacotes de acordo com suas aplicações e, em algumas circunstâncias, especialmente aplicativos de design de RF, o pacote é um elemento -chave na definição das características gerais de diodo de RF.

Também para aplicações de energia em que a dissipação de calor é importante, o pacote pode definir muitos dos parâmetros gerais de diodo, porque diodos de alta potência podem exigir pacotes que podem ser aparafusados ​​aos dissipadores de calor, enquanto pequenos diodos de sinal onde a dissipação de calor não é um problema pode estar disponível em formatos de chumbo ou como dispositivos de montagem de superfície.

Diodos de alta potência também podem estar disponíveis como retificadores de ponte contendo quatro diodos em uma ponte adequada a aplicações de retificação de ondas divertidas.

Diodos de montagem na superfície, diodos SMD são usados ​​em grandes quantidades, porque a maioria dos fabricantes eletrônicos e a montagem da PCB é realizada usando técnicas automatizadas e a tecnologia de montagem de superfície se presta a isso.

Além disso, os diodos estão disponíveis no chumbo e os que usam pacotes de tecnologia de montagem superficial dependem do diodo. A maioria dos diodos de RF e menor potência estão disponíveis em pacotes de tecnologia de montagem de superfície, tornando -os mais apropriados para fabricação em larga escala.

Esquemas de codificação e marcações de diodo

A maioria dos diodos usados ​​tem números de peça que estão em conformidade com os esquemas JEDEC ou pró-elétron. Números como 1N4001, 1N916, BZY88 e muitos outros são muito familiares para qualquer pessoa envolvida em design e fabricação de eletrônicos.

No entanto, ao usar técnicas automatizadas de montagem de PCB de placa de circuito impresso e tecnologia de montagem de superfície, verifica-se que muitos dispositivos são pequenos demais para transportar o número completo que pode ser usado em uma folha de dados. Como resultado, um sistema de codificação bastante arbitrário se desenvolveu, pelo qual o pacote de dispositivos carrega um código de identificação de dois ou três caracteres simples.

Isso normalmente pode ser acomodado nos pequenos pacotes de diodos de montagem em superfície. No entanto, a identificação do número de um diodo SMD dos fabricantes do código do pacote pode não ser fácil à primeira vista. Existem alguns livros de código SMD úteis disponíveis que fornecem os dados para esses dispositivos. Por exemplo, o código “13s” indica um diodo de montagem de superfície bas125 em um pacote SOT23 ou SOT323.

Exemplo de especificações típicas de diodo

Embora existam muitos diodos diferentes com um grande número de especificações diferentes, às vezes ajuda a ver quais são as várias especificações e parâmetros e como eles são expressos em um formato semelhante aos vistos nas folhas de dados.

O 1N5711 é um diodo de baixa curente bastante padrão, e a especificação indica os tipos de valores que fornece. Combinando seu desempenho com o design do circuito é a chave. Outros diodos semicondutores terão diferentes parâmetros de desempenho e podem ser aplicáveis ​​a diferentes aplicações e projetos de circuitos. Este é apenas um exemplo de especificação e outros diodos podem oferecer níveis de desempenho bastante diferentes.

O grande número de diodos tem um grande número de características diferentes. Alguns diodos podem ser projetados exclusivamente para retificação, enquanto outros podem ser projetados para emitir luz, detectar luz, agir como uma referência de tensão, fornecer capacitância variável e similar. Os diodos também vêm em uma variedade de pacotes, com a grande maioria sendo vendida como diodos de montagem na superfície para montagem automatizada de PCB.

Qualquer que seja o tipo de diodo, muitas das especificações básicas, parâmetros e classificações mencionadas acima serão importantes. Compreender os principais parâmetros e classificações desses componentes eletrônicos ao analisar as especificações nas folhas de dados é a chave para selecionar o diodo direito. A compreensão das especificações permite que decisões sábias sejam tomadas durante o processo de design de circuitos eletrônicos para qualquer projeto usando diodos.

Como fazer: diodos

Por Audreyobscura, veja no que estou trabalhando! Seguir

Mais pelo autor:

Sobre: ​​Eu costumava trabalhar para instrutáveis.com, agora eu só faço coisas. // Siga -me para ver o que estou fazendo: https: // www.ecoechostudio.com mais sobre Audreyobscura »

Se você embarcou em projetos eletrônicos no passado, há uma boa chance de você já ter encontrado esse componente comum e soldado em seu circuito sem o segundo pensamento. Os diodos são valiosos em eletrônicos e servem a uma variedade de propósitos, que serão destacados nas próximas etapas.

Primeiro, o que é um diodo?

Um diodo é um dispositivo semicondutor, que permite que a corrente flua em uma direção, mas não a outra.

Um semicondutor é um tipo de material, neste caso o silício ou germânio, cujas propriedades elétricas estão entre as de condutores (metais) e isoladores (vidro, borracha). Considere a condução: é uma medida da relativa facilidade da qual os elétrons se movem através de um material. Por exemplo, os elétrons se movem facilmente através de um pedaço de fio de metal. Você pode mudar o comportamento de um material puro, como o silício, e transformá -lo em um semicondutor por doping. Na doping, você mistura uma pequena quantidade de impureza na estrutura cristalina pura.

• N-TYPE: Com doping n do tipo N, é adicionado fósnico ou arsênico, em partes por bilhão, ao silício em pequenas quantidades. O fósforo e o arsênico têm cinco elétrons externos, então são deslocados quando entram na treliça de silício. O quinto elétron não tem nada para se unir, então é livre para se movimentar. É preciso apenas uma quantidade muito pequena da impureza para criar elétrons livres suficientes para permitir que uma corrente elétrica flua através do silício. Os elétrons têm uma carga negativa, daí o nome n-tipo.

• P-TYPE-No doping do tipo P, o boro ou o gálio é adicionado ao silício puro. Esses elementos têm três elétrons externos. Quando misturados na estrutura do silício, eles formam “buracos” na rede onde um elétron de silício não tem nada a se unir a. A ausência de um elétron cria o efeito de uma carga positiva, daí o nome P-tipo. Buracos podem conduzir a corrente. Um buraco aceita alegremente um elétron de um vizinho, movendo o buraco sobre um espaço.

Não há portadores de carga nesta camada de esgotamento e nenhuma corrente pode fluir através dela. Mas quando uma tensão é aplicada em toda a junção, para que o ânodo do tipo P seja positivo e o cátodo do tipo N negativo, os orifícios positivos são atraídos pela camada de depleção para o cátodo negativo, também os elétrons negativos são atraídos para o ânodo positivo e os fluxos de corrente.

Pense em um diodo como uma rua de mão única para a eletricidade. Quando o diodo está em viés para a frente, o diodo permite que o tráfego, ou corrente, flua do ânodo, em direção à perna do cátodo. Em uma corrente de viés reversa, é bloqueada para que não haja fluxo de eletricidade através do circuito. Quando a corrente está fluindo através de um diodo, a tensão na perna positiva é maior que na perna negativa, isso é chamado de diodo queda de tensão para a frente. A gravidade da queda de tensão é uma função do material semicondutor da qual o diodo é feito. Quando a tensão no diodo é positiva, muita corrente pode fluir quando a tensão se tornar grande o suficiente. Quando a tensão no diodo é negativa, praticamente não há fluxos de corrente.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 1: usos diferentes para diodos diferentes.

Existem muitos tipos diferentes de diodos, e cada um serve a um propósito diferente como um componente eletrônico.

A Diodo emissor de luz ou LIDERADO é provavelmente o mais conhecido e mais facilmente identificado. O LED emite luz visível quando os elétrons pulam pela junção PN.A luz resultante é chamada de eletroluminescência.

Fotodiodos conduza apenas quando eles são expostos à luz. Estes podem ser úteis para fazer projetos com um comutador ativado leve, para que um circuito seja ativo apenas na presença de luz.

Zenerdiodos são projetados para realizar na direção inversa, apenas quando algo chamado queda de tensão é alcançado a conduta do circuito. Estes são discados para tolerâncias precisas, consulte a seção sobre diodos Zener na Etapa 3.

Diodos retificadores são projetados para impedir que a eletricidade flua na direção errada. Diodos às vezes são conhecidos como retificadores por seu uso para corrigir a corrente alternada de corrente na corrente direta, removendo a parte negativa da corrente.

Schottkydiodos são projetados para ligar e desligar muito rapidamente quando a tensão de avaria é alcançada, respondendo rapidamente em circuitos digitais. Quando a corrente flui através de um diodo, há uma queda de tensão muito pequena nos terminais. Os diodos de silício têm uma queda de tensão ou perda; Uma queda de tensão de diodo Schottky é significativamente menor. Essa queda de tensão mais baixa permite maior velocidade de comutação e melhor eficiência do sistema.

Diodos podem ser usados ​​de várias maneiras, como proteger um circuito sensível à corrente. Um dispositivo que usa baterias provavelmente conterá um diodo que o protege quando a bateria é inserida incorretamente. O diodo impedirá a corrente invertida de viajar da bateria para o restante do circuito- assim, o diodo protege os eletrônicos sensíveis dentro do seu circuito.

Nas próximas etapas, você encontrará informações sobre alguns dos tipos de diodos mais usados.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 2: Diodo emissor de luz

Um diodo emissor de luz ou LED acende quando tendenciosos eletricamente na direção da frente. Este efeito é uma forma de eletroluminescência.

Um LED é um tipo especial de diodo semicondutor. Os portadores de carga são criados por uma corrente elétrica que passa pela junção PN e libera energia na forma de fótons enquanto eles recombinam. O comprimento de onda da luz e, portanto, sua cor, é ditado pelos materiais que formam a junção PN, que elementos dopados do material puro. Um diodo normal, emite luz invisível do infravermelho distante, mas os materiais usados ​​para um LED têm energias de banda correspondentes a luz infravermelha próxima, visível ou quase ultravioleta.

Ao contrário das lâmpadas incandescentes, que podem operar com CA ou CC, os LEDs requerem um suprimento DC da polaridade correta. Quando a tensão na junção PN está na direção correta, um fluxo de corrente significativo e o dispositivo é considerado tendencioso a diante. A tensão no LED neste caso é fixada para um determinado LED e é proporcional à energia dos fótons emitidos. Se a tensão é da polaridade errada, diz -se que o dispositivo é tendencioso reverso, muito pouco fluxos de corrente e nenhuma luz é emitida.

O diodo semicondutor está envolto em uma lente plástica sólida. Às vezes, o plástico é colorido e você pode encontrar LEDs em quase todos os tonalidade. Além da classificação atual do seu LED, o tamanho e a forma do gabinete de plástico ditarão como e quanto, a luz do LED é capaz de jogar.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 3: Diodos Zener

Os diodos de Zener são dopados com uma maior concentração de impurezas para dar a eles uma camada de depleção muito fina. Em uso eles são tendenciosos reversos. Isso significa que a corrente não pode se mover através de um diodo Zener até que o queda de tensão é atingido. Em qualquer diodo, chega um ponto em que, se a tensão reversa suficiente for aplicada, corrente inversa fluirá do cátodo para o ânodo. Os elétrons bem ligados na camada de depleção são arrancados de seus átomos e há um aumento abrupto na corrente. Se essa corrente puder aumentar um valor muito alto, pode ocorrer danos. No entanto, se a corrente reversa for limitada a um valor seguro, o diodo não será prejudicado e, uma vez que a tensão reversa seja reduzida, o diodo para de conduzir novamente.

Escolha um diodo Zener se precisar ter uma chave sensível à tensão em seu circuito. A quebra de tensão disponível varia de cerca de 2 volts a 200 volts.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 4: Diodos Schottky

Ao contrário de um diodo de junção PN, um diodo Schottky possui uma junção metal-semicondutora (M-S) é um tipo de junção em que um metal entra em contato próximo com um material semicondutor. São diodos semicondutores com uma queda de tensão baixa e uma ação de comutação muito rápida.

Para a junção, molibdênio, platina, cromo ou tungstênio são usados; e um semicondutor de silício do tipo n. O lado do metal atua como o ânodo e o semicondutor do tipo N atua como o cátodo. Isso é chamado de Barreira schottky. Existem vantagens na velocidade, porque os diodos schottky não dependem de orifícios ou elétrons recombinando quando entram no tipo oposto de região, como no caso de um diodo convencional. Esses tipos de diodos, por design, têm uma tensão de quebra muito precisa e são capazes de responder ou alternar rapidamente devido a ter uma junção parcialmente metal.

Quando a corrente flui através de um diodo, há uma queda de tensão muito pequena nos terminais. Esta queda de tensão mais baixa é propícia a uma velocidade de comutação mais rápida e melhor eficiência do sistema. Reduz as perdas de energia normalmente incorridas no retificador e em outros diodos usados ​​na fonte de alimentação. Com os diodos padrão de silício oferecendo a alternativa principal, sua tensão é em torno de 0.6 a 0.7 volts. Com retificadores de diodo Schottky com uma tensão de volta a cerca de 0.2 a 0.3 volts, há uma economia significativa de energia a ser obtida.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 5: Circuito de retificador

Um retificador é um dispositivo elétrico que converte a corrente alternada (CA), que reverte periodicamente a direção, para a corrente direta (DC), que flui em apenas uma direção.

A aplicação mais popular do diodo é usada para a corrente retificação. Isso envolve um dispositivo que permite apenas um fluxo unidirecional de elétrons. É exatamente isso que um diodo semicondutor faz.

Existe um design chamado A chamado A retificador de ponte de ondas completas, É construído em torno de uma configuração de ponte de quatro diodos. (Ver imagem) A corrente alternada é alimentada à parte inferior e superior do retificador da ponte, que os diodos filtram na corrente direta, direcionando a corrente para os pontos positivos e negativos corretos.

Este circuito produz uma saída CC de uma entrada CA, bem como Proteção de polaridade reversa. Ou seja, permite o funcionamento normal do equipamento movido a DC quando as baterias foram instaladas para trás ou quando os fios de uma fonte de energia DC foram revertidos e protege seu circuito contra danos causados ​​pela polaridade reversa.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Etapa 6: faça uma grade de LED!

Uma maneira realmente simples de obter alguma experiência com diodos é via circuitos de LED. Para fazer uma matriz LED, usei uma bateria de 9V, uma placa de ensaio, LEDs de 3V e alguns resistores de 1K.

Eu os conectei com o positivo à direita, movendo -se para o chão à esquerda. Eu criei seis linhas distintas e duas colunas de LEDs. Fiação em série, vai de V (+) para a liderança positiva do LED, e depois outro LED, depois um resistor de 1k ao solo. Dê uma olhada no esquema nesta etapa.

A corrente se move do ânodo para o cátodo de cada LED, e se algum dos terminais LEDs for revertido – ele não iluminará.

Adicionar dica Faça a pergunta Comentário Download

Seja o primeiro a compartilhar

Você fez este projeto? Compartilhe conosco!

Recomendações

Placa de bateria para console de jogo PALPI por Arnov Sharma em Raspberry Pi

Alto -falante Bluetooth, alimentado por bateria retrô por expostowire em eletrônica

Como fazer grande botão que funciona por robo hub em eletrônica

Desafio de design do aluno de impressão 3D

Concurso de reparo e reutilização

Para o quintal

64 comentários

Pergunta 10 meses atrás

Responda Upvote

Eu tenho um trator de gramado (motor) em que diodo proveniente do alternador de carregamento do motor derretido? (Eu acho que foi um interruptor de ignição ruim). Eu posso comprar um novo diodo Assy. Minha pergunta é qual é a direção/posição correta para instalar o novo diodo? Obrigado! Greg

Responder UPVote

Eu tenho um acessório pendurado na minha cozinha que substituí
As lâmpadas com lâmpadas LED que brilham quando o interruptor está desligado. Alguém pode me dizer qual diodo Zener eu preciso e como conectá -lo a um único interruptor de pólo usando a corrente da casa? Obrigado

Pergunta 1 ano atrás na etapa 6

Responda Upvote

Eu gostaria de configurar um ‘jogo’ onde há 5 itens em duas colunas. Alguém pressionaria um botão em cada coluna para combinar com a coluna A com B. Por exemplo, a coluna A seria imagens de frutas e coluna B o nome da fruta. Se a imagem e o nome forem uma correspondência, um LED verde iluminaria se não for vermelho. Como isso pode ser conectado??

Pergunta 2 anos atrás

Responda Upvote

Eu tenho uma aplicação simples que, pelo que estou lendo, parece um retificador é o método adequado. Eu tenho 3 zonas no meu hvac. A zona 3 não tem duto adequado e terá algum tempo (se é que alguma vez) que eu poderei corrigir isso. Então, para evitar muita pressão nas costas, quero abrir a zona 2 quando a zona 3 for chamada. No entanto, não quero que a zona 3 venha quando apenas a zona 2 é chamada. Os amortecedores estão normalmente abertos 24V de 3 fios como este:

Eu acho que uma configuração de diodo retificador entre os controles dos dois amortecedores, permitindo 1 vias de zona/amortecedor 3 a z/d2 faria isso. Recomendações/sugestões?

EDIT: Ao repensar isso, acho que o que eu preciso é algo para interromper a tensão (quebre o circuito) na energia z/d2 quando a energia está presente nas linhas z/d3. Isso impediria o controlador de fechar o amortecedor z/d2. Eu acho que é uma operação de revezamento. Vou deixar a pergunta aqui para ver se há outras idéias.