اگر تا به حال فکر کرده اید که چگونه برق در شارژر موبایل ، سیستم مدیریت باتری وسیله نقلیه الکتریکی (BMS) یا حتی تنظیم روشنایی LED شما جریان می یابد ، احتمال دارد که شما با یکی از مهمترین و کم ارزش ترین اجزای الکترونیک روبرو شوید - دیود از طریق فعال کردن جریان جریان در یک جهت واحد تا محافظت از مدارها در برابر سنبله های ولتاژ ، دیود بسیار بیشتر از آنچه اکثر مردم متوجه می شوند انجام می دهد.
یکی از جنبه های کمتر شناخته شده و در عین حال مهم عملکرد یک دیود ، عملکرد کار آن است. درک عملکرد کار یک دیود برای باز کردن نحوه عملکرد دیودها در برنامه های دنیای واقعی مانند شارژرها ، OBC (شارژرهای روی صفحه) ، اینورترها و سیستم های روشنایی مهم است. این مقاله نگاهی عمیق به عملکرد یک دیود دارد ، چگونگی تأثیر آن بر رفتار انواع مختلف دیود و اینکه چرا در الکترونیک های مدرن اهمیت دارد ، تأثیر می گذارد.
ما همچنین محصولات دیود با کارایی بالا مانند 30A 600V FRD ، 60A 600V FRD ، 20A 100V SBD و 30A 100V SBD را بررسی خواهیم کرد و نقش دینامیک دیود ، آزمایش و کاربردهای موجود در صنایع مختلف را برجسته می کنیم.
دیود چیست و چگونه کار می کند؟
قبل از غواصی در عملکرد کار ، بیایید با یک مرور کلی شروع کنیم. یک دیود یک دستگاه نیمه هادی دو ترمینال است که اجازه می دهد جریان فقط در یک جهت جریان یابد. این یک ساختمان اساسی در الکترونیک است که برای اصلاح ، تنظیم ولتاژ ، تخریب سیگنال و محافظت از مدار استفاده می شود.
رایج ترین انواع دیود شامل موارد زیر است:
FRD (دیود بازیابی سریع) -ایده آل برای تعویض پر سرعت در منبع تغذیه و اینورترها.
SBD (دیود سد شوتکی) - که برای افت ولتاژ به جلو شناخته شده است ، در بستن ولتاژ و تنظیم برق استفاده می شود.
دیود زنر (دیود Z) - برای تنظیم ولتاژ استفاده می شود.
دیود Stabilitron- نوعی دیود زنر که در کنترل ولتاژ با دقت بالا استفاده می شود.
عملکرد کار یک دیود: معنی آن چیست؟
عملکرد کار یک دیود به حداقل انرژی مورد نیاز برای انتقال یک الکترون از ماده نیمه هادی به فضای آزاد اشاره دارد. این نقش مهمی در تعیین ولتاژ روشن و رفتار کلی دیود ، به ویژه در محل اتصال که مواد P-Type و N-Type در آن قرار دارند ، ایفا می کند.
از نظر عملی ، عملکرد کار تأثیر می گذارد:
درک عملکرد کار هنگام مقایسه انواع مختلف دیود ، مانند دیودهای استاندارد PN در مقابل دیودهای Schottky ، که به شدت به اتصالات فلزی-هادی متکی هستند و بنابراین با مشخصات عملکرد کار متفاوت عمل می کنند ، به ویژه مهم می شود.
دینامیک دیود: چگونه عملکرد کار بر عملکرد دنیای واقعی تأثیر می گذارد
مفهوم دینامیک دیود فراتر از پارامترهای استاتیک است. این شامل نحوه رفتار یک دیود در شرایط پویا مانند تعویض فرکانس بالا ، استرس حرارتی و تغییرات بار است.
در اینجا نحوه عملکرد کار با دینامیک دیود چگونه است:
مواد عملکرد پایین کار منجر به ولتاژهای پایین تر می شوند ، به همین دلیل SBD هایی مانند 20A 100V SBD و 30A 100V SBD در مدارهای تغییر سرعت بسیار کارآمد هستند.
در FRD هایی مانند 30A 600V FRD و 60A 600V FRD ، مواد بهینه شده عملکرد کار ، زمان بهبودی سریع را تضمین می کنند و باعث کاهش تلفات سوئیچینگ در سیستم های OBC و اینورتر می شوند.
محصولات دیود کلیدی توسط نیمه هادی Jiangsu Donghai
شرکت نیمه هادی Jiangsu Donghai ، آموزشی ویبولیتین تولید کننده پیشرو است دستگاه های نیمه هادی قدرت ، ارائه طیف گسترده ای از محصولات دیود که مطالبات الکترونیک مدرن را برآورده می کند.
در اینجا چند گزینه دیود با کارایی بالا آورده شده است:
| محصول | نوع | ولتاژ | فعلی | برنامه |
| 30A 600V FRD | دیود بازیابی سریع | 600 ولت | 30a | شارژرها ، اینورترها |
| 60A 600V FRD | دیود بازیابی سریع | 600 ولت | 60a | BMS ، OBC |
| 20A 100V SBD | دیود شاتکی | 100 ولت | 20a | درایورهای LED ، مبدل های DC-DC |
| 20A 200V SBD | دیود شاتکی | 200 ولت | 20a | مدارهای برق آداپتور |
| 30a 100V SBD | دیود شاتکی | 100 ولت | 30a | شارژرهای با راندمان بالا |
نحوه تست دیود: راهنمای عملی برای مهندسان
آشکارا نحوه تست دیود برای تشخیص مدار ضروری است. متداول ترین روش شامل استفاده از مولتی متر دیجیتال است:
مولتی متر را روی حالت دیود تنظیم کنید.
کاوشگر قرمز را به آند و کاوشگر سیاه به کاتد وصل کنید.
یک دیود سالم ولتاژ رو به جلو (معمولاً 0.2 ولت تا 0.7 ولت برای دیودهای استاندارد) نشان می دهد.
پروب ها را معکوس کنید. یک دیود خوب 'ol ' (خط باز) یا خواندن را نشان می دهد.
اگر دیود در هر دو جهت انجام شود یا مقاومت صفر را نشان دهد ، احتمالاً کوتاه می شود. این آزمایش ساده در عیب یابی مدارهای شارژرها ، روشنایی و تابلوهای BMS بسیار حیاتی است.
کاربردهای دنیای واقعی دیودها
دیودها تقریباً در هر محصول الکترونیکی یافت می شوند. نقش آنها به مدار بستگی دارد ، اما در اینجا چند برنامه با تأثیر بالا وجود دارد:
در شارژرها
دیودها AC را به DC اصلاح می کنند و مدارها را از جریان معکوس محافظت می کنند. دیودهای شوتکی به ویژه به دلیل افت ولتاژ کم خود محبوب هستند و باعث افزایش کارایی در شارژرهای سریع USB-C و آداپتورهای دیواری می شوند.
در BMS (سیستم های مدیریت باتری)
دیودها جریان جریان یک طرفه را تضمین می کنند و از تخلیه باتری در مسیرهای ناخواسته جلوگیری می کنند. FRD های با جریان بالا مانند 60A 600V FRD در سیستم های باتری با ولتاژ بالا استفاده می شوند.
در OBC (شارژرهای روی صفحه)
در وسایل نقلیه برقی ، دیودها جریان جریان بین شبکه و باتری را کنترل می کنند. FRD های سوئیچینگ سریع در اینجا برای به حداقل رساندن تلفات و پشتیبانی از سیستم ترمز احیا کننده بسیار مهم هستند.
در روشنایی
فناوری LED DIODE روشنایی با انرژی را متحول کرده است. هر LED یک دیود است که هنگام جریان جریان از طریق آن ، نور را منتشر می کند. دیودهای Zener و Schottky نیز در درایورهای LED برای تنظیم ولتاژ و حفاظت استفاده می شوند.
اینورترها
مدارهای اینورتر برای رسیدگی به سوئیچینگ با فرکانس بالا به دیودها متکی هستند. دیودهای مانند 30A 600V FRD در جلوگیری از جریان معکوس و اطمینان از خروجی صاف AC از منابع DC مهم هستند.
توابع و اصطلاحات تخصصی دیود توضیح داده شده است
دیود در سراسر کویل های رله
یک دیود در سراسر کویل های رله برای سرکوب سنبله های ولتاژ هنگام استفاده از سیم پیچ استفاده می شود. این دیود برگشتی از اجزای حساس از ولتاژ گذرا محافظت می کند که در غیر این صورت می تواند به میکروکنترلرها یا MOSFET آسیب برساند.
دیود Z (دیود زنر)
یک دیود Z به محض رسیدن ولتاژ خاص ، جریان را در معکوس فراهم می کند. این ماده به طور عمده برای تنظیم ولتاژ در برنامه های کم ولتاژ مانند سیستم های روشنایی LED یا آداپتورهای کوچک استفاده می شود.
دیود تثبیت
این دیود تثبیت شده همچنین به عنوان یک زن دقیق ، تنظیم ولتاژ محکم در مدارهای حساس را تضمین می کند. این ماده معمولاً در دستگاه های پزشکی ، تجهیزات تست و منبع تغذیه دقیق یافت می شود.
دیود لیزر UV
دیود لیزر UV نور ماوراء بنفش را ساطع می کند و در مارک های صنعتی ، تشخیص پزشکی و ذخیره نوری با چگالی بالا استفاده می شود. اگرچه به طور گسترده در BMS یا شارژرها مورد استفاده قرار نمی گیرد ، اما یک کاربرد برش از فناوری دیود است.
دیود دینام
یک دیود آلترناتور AC تولید شده توسط آلترناتور وسیله نقلیه را به DC تبدیل می کند تا باتری را شارژ کند. این باید به اندازه کافی قوی باشد که بتواند ولتاژ خودرو و شرایط دما را کنترل کند.
دیود فاکتور غیر زنده
در حالی که 'دیود فاکتور غیر زنده' یک اصطلاح شناخته شده در الکترونیک نیست ، اما اغلب به صورت آنلاین تفسیر می شود. با این حال ، دیودها می توانند تحت تأثیر شرایط محیطی غیر زنده (غیر زنده) مانند دما ، رطوبت و تابش بویژه در برنامه های کاربردی در فضای باز یا هوافضا قرار بگیرند.
مقایسه: FRD در مقابل SBD
بیایید دیودهای بازیابی سریع (FRD) و دیودهای سد Schottky (SBD) را با یکدیگر مقایسه کنیم تا نقش های آنها را بهتر بشناسند.
| ویژگی | FRD | SBD |
| زمان بهبودی | سریع | بسیار سریع |
| قطره ولتاژ | متوسط (0.7 ولت ~) | کم (0.2 ولت -0.4 ولت) |
| سرعت تعویض | عالی | خیلی بلند |
| نشت معکوس | کم | بالاتر |
| کاربرد | اینورترها ، BMS ، OBC | شارژرها ، رانندگان LED ، آداپتورها |
هر دو در الکترونیک برق بسیار مهم هستند. FRD ها برای سناریوهای ولتاژ بالا مورد علاقه هستند ، در حالی که SBD ها برای طرح های با ولتاژ کم و با راندمان بالا ایده آل هستند.
نیمه هادی Donghai: نوآوری دیود رانندگی
نیمه هادی Jiangsu Donghai که در سال 2004 تأسیس شد ، یک شرکت ملی فناوری پیشرفته است که در ساخت دستگاه های نیمه هادی ، نوآوری ، مقیاس و کیفیت را در خود جای می دهد. Donghai با داشتن 15000 تسهیلات ، چهار آزمایشگاه تحقیق و توسعه و تولید سالانه بیش از 500 میلیون مؤلفه ، یک ترکیب کامل از دیود ها را ارائه می دهد ، MOSFETS و ماژول های IGBT.
دیودهای آنها به طور گسترده در:
شارژرهای سریع و آداپتورهای هوشمند
روشنایی LED و سیستم های درایور
مدیریت باتری EV (BMS)
سیستم های شارژ در هیئت مدیره (OBC)
اینورترهای انرژی صنعتی و تجدید پذیر
متداول
A1: عملکرد کار یک دیود چیست؟
Q1: عملکرد کار یک دیود حداقل انرژی لازم برای انتقال یک الکترون از ماده نیمه هادی به فضای آزاد است. این ولتاژ و کارآیی دیود را تحت تأثیر قرار می دهد.
A2: چگونه یک دیود Schottky با یک دیود معمولی متفاوت است؟
Q2: یک دیود Schottky ، مانند 20A 100V SBD ، دارای ولتاژ رو به جلو و سرعت سوئیچینگ سریعتر است و آن را برای شارژرها و درایورهای LED در مقایسه با دیودهای استاندارد PN PN ایده آل می کند.
A3: چگونه می توانم یک دیود را آزمایش کنم؟
Q3: از یک مولتی متر در حالت دیود استفاده کنید. کاوشگر قرمز را به آند و سیاه به کاتد وصل کنید. یک دیود خوب ولتاژ رو به جلو و جریان را به صورت معکوس نشان می دهد.
A4: نقش یک دیود در شارژر چیست؟
Q4: در شارژرها ، دیودها تبدیل به AC-DC می شوند و در برابر جریان معکوس محافظت می کنند و از تحویل قدرت کارآمد و ایمن محافظت می کنند.
A5: یک دیود در سراسر یک کویل رله چه کاری انجام می دهد؟
Q5: هنگام خاموش شدن رله ، از سنبله های ولتاژ جلوگیری می کند و از اجزای الکترونیکی حساس در برابر آسیب محافظت می کند.
A6: دیود تثبیت کننده چیست؟
Q6: یک دیود تثبیت کننده یک دیود دقیق زنر است که برای تنظیم ولتاژ در مدارهای با دقت بالا استفاده می شود.
این دیود ممکن است کوچک باشد ، اما نقش آن در الکترونیک مدرن بسیار زیاد است. از کنترل جریان جریان تا محافظت از مدارهای حساس ، دیود در همه چیز از شارژرهای تلفنی گرفته تا وسایل نقلیه برقی ضروری است. دانستن عملکرد کار یک دیود به مهندسین عملکرد ، کارایی و قابلیت اطمینان در برنامه های بی شماری کمک می کند.
این که آیا شما در حال کار بر روی OBC با قدرت بالا هستید ، طراحی یک سیستم LED با کارآیی انرژی یا آزمایش یک نمونه اولیه شارژر جدید ، انتخاب دیود مناسب-مانند یک 30A 600V FRD یا 20A 200V SBD-می تواند همه تفاوت ها را ایجاد کند.
