MiniElektrikář 5. - Diody

1. Druhy diod

Dioda je elektronická součástka se dvěma elektrodami. Termín dioda původně znamenal elektronka s dvěma elektrodami, v současnosti se jedná prakticky pouze o polovodičovou součástku. Každá dioda má dva pracovní vývody, které se nazývají katoda a anoda. Základní funkcí diody je, že dovoluje tok proudu směrem od anody ke katodě od velmi nízkého napětí, např. Schottkyho dioda 0,3 V, křemíková dioda 0,7 V. Ve směru opačném, tedy od katody k anodě, proud obvykle neteče.

Podle konstrukčního principu a účelu to může dioda být:

• Polovodičová dioda – je založena na P-N přechodu, který dovoluje tok proudu pouze jedním směrem.
• Hrotová dioda – historicky nejstarší typ polovodičových diod, Základ krystalky
• Plošná dioda
• Schottkyho dioda – Nevyužívá P-N přechodu, ale přechodu kov-polovodič
• elektronka
  • dvojitá dioda – elektronka pro dvoucestné usměrnění
  • Spínací dioda - 0,1 až 0,2 V
  • Usměrňovací dioda - 0,5 V

2. Charakteristiky diod
Některé polovodičové diody se nevyužívají pro usměrňování napětí, ale kvůli vedlejším jevům, ke kterým může při polovodičovém usměrňování docházet.

• Fotodioda – dopadající světelné nebo jiné záření způsobí v oblasti přechodu P-N vytvoření dvojice elektron – kladná díra, a tím podle způsobu zapojení dojde ke zvýšení vodivosti nebo ke zvýšení napětí na přechodu P-N
• LED – svítivá dioda. Rekombinace v oblasti přechodu P-N při průchodu proudu v propustném směru způsobují vydávání světelného záření. Napětí 1,2 V
• Zenerova dioda – bývá konstruována tak, že v závěrném směru dochází při napětí několika voltů k nedestruktivnímu zenerovu průrazu. Díky tomu může fungovat jako stabilizátor napětí
• Tunelová dioda +0 V, Inverzní dioda
• Kapacitní dioda (varikap, varaktor) je speciální dioda konstruovaná tak, aby měla větší kapacitu. S velikostí napětí na diodě se mírně mění její kapacita. Tohoto jevu se používá pro vytvoření řízené kapacity, např. v ladících obvodech rádiových přijímačů.
• PIN dioda je to speciální dioda, co má uprostřed intrimickou regulace

3. Použití diod

• Usměrňovací dioda - usměrnění střídavého proudu (samostatně nebo jako součást usměrňovače)
• Stabilizační (Zenerova) dioda - vyrovnávání průběhu napětí ve stabilizačních obvodech
• LED dioda - signalizace průchodu proudu (s nízkým nárokem na spotřebu) nebo zdroj světla např. v optických myších
• Fotodioda - součást fotobuněk, polovodičových detektorů záření nebo slunečních článků

4. Základní parametry diod pro použití v usměrňovačích

• Prahové napětí - elektrické napětí, při kterém dojde ke zrušení hradlové vrstvy
• Průrazné napětí - elektrické napětí, které způsobí při zapojení v závěrném směru zničení přechodu P-N a průchod proudu diodou
• VA charakteristika - závislost proudu protékajícího diodou na napětí mezi vývody
• Maximální zatížení - největší možný výkon elektrického proudu nepoškozující diodu
• Maximální proud - největší proud, který může procházet diodou
• Teplotní rozmezí - rozmezí teplot, při kterých může dioda pracovat