דיודה היא רכיב חשמלי דו-מסופי שהיה רגיל לבנות מעגלים חשמליים ואלקטרוניים שונים . הדיודה מורכבת משתי אלקטרודות כלומר האנודה והקטודה. רוב הדיודות מיוצרות מחומרים מוליכים למחצה כמו SI, Ge וכו '. התפקיד העיקרי של הדיודה הוא להוביל זרם חשמלי בכיוון אחד בלבד. היישומים של הדיודה כוללים מתגים, וסת מתח, מתנדים, מיישרים, מערבלי אותות וכו 'ישנם סוגים שונים של דיודות הקיימים בשוק כגון דיודת זנר, דיודת מפולת, לד, לייזר, שוטקי וכו'.
דיודת מפולות
מאמר זה דן במידע קצר אודות בניית ודיודה של מפולות. דיודת מפולות היא סוג של דיודה שנועדה לחוות התמוטטות שלגים במתח הטיה הפוך מסוים. צומת הדיודה נועד בעיקר לעצור את ריכוז הזרם כך שהדיודה בטוחה על ידי התקלה.
מהי דיודת מפולות?
דיודת מפולות היא סוג אחד של מכשיר מוליכים למחצה תוכנן במיוחד לעבודה באזור הפירוק ההפוך. דיודות אלה משמשות כשסתומי הפגה המשמשים לבקרת לחץ המערכת כדי לשמור על מערכות חשמל מפני מתח עודף. הסמל לכך דיודה זהה לדיודת זנר . דיודת המפולות כוללת שני מסופים, כלומר אנודה וקתודה. סמל דיודת המפולות דומה לדיודה הרגילה אך עם קצוות התור של הסרגל האנכי המוצג באיור הבא.
דיודת מפולות
בניית דיודות מפולות
ככלל, דיודת מפולות עשויה מסיליקון או מחומרים מוליכים למחצה אחרים. בניית דיודה זו דומה ל- דיודת זנר , למעט רמת הסמים בדיודות זו משתנה מדיודת זנר. דיודות אלה מסוממות בכבדות. לפיכך, רוחב אזור הדלדול בדיודה זו הוא קל מאוד. בגלל אזור זה, התמוטטות הפוכה מתרחשת במתח נמוך יותר בדיודה זו.
מצד שני, דיודות מפולות מפלטות קלות. לכן, רוחב שכבת הדלדול של דיודת מפולות מוערך מאוד לדיודת זנר. בגלל אזור הדלדול הגדול הזה, התמוטטות הפוכה מתרחשת במתח גבוה יותר בדיודה. מתח ההתמוטטות של דיודה זו ממוקם בזהירות על ידי שליטה על רמת הסמים בייצור.
עבודה של דיודת מפולות
תפקידה העיקרי של הדיודה הרגילה הוא לאפשר זרם חשמלי בכיוון אחד בלבד כלומר לכיוון קדימה. ואילו, דיודת מפולות מאפשר את הזרם בשני הכיוונים. אבל, דיודה זו תוכננה במיוחד לעבוד במצב מוטה הפוכה כאשר המתח עולה על מתח הפירוק במצב מוטה הפוכה. המתח בו מתחזק הזרם החשמלי באופן בלתי צפוי נקרא מתח התמוטטות.
בניית דיודות מפולות
כאשר המתח במצב הטיה הפוכה המופעל על דיודה זו אז הוא עולה על מתח הפירוק, תתרחש פירוק של הצומת. תקלת צומת זו נקראת כשבר מפולת שלגים. בכל פעם שמופעל על הדיודה הזו מתח הטיה קדימה, הוא מתחיל לעבוד כמו דיודת צומת p-n רגילה על ידי מתן זרם חשמלי דרכו.
מתי המתח המוטה ההפוך מוחל על דיודת המפולות, ואז מובילי המטען ברוב המוליכים למחצה מסוג P ו- N מועברים הרחק מצומת PN. כתוצאה מכך, רוחב אזור הדלדול גדל. כך שמובילי הרוב לא יאפשרו זרם חשמלי. אף על פי כן, המיעוט מטעין את נושאי הידע כוח דוחה ממתח חיצוני.
כתוצאה מכך, הזרם של נושאי מטען מיעוטים מסוג p מסוג n ו- n מסוג p על ידי העברת הזרם החשמלי. אף על פי כן, הזרם שעוברים נושאי מטען מיעוט הוא מעט מאוד. הזרם הקטן שעובר מובילי מטען מיעוט מכונה זרם דליפה הפוך. אם מוחל על כך מתח הטיה הפוכה, עוד יותר מגדילים את הדיודה, נושאי מטען המיעוט יקבלו כמות גדולה של אנרגיה ויעברו מהר יותר למהירויות טובות יותר.
האלקטרונים החופשיים במהירות גבוהה יתרסקו עם האטומים ואז יעבירו את האנרגיה לאלקטרונים הערכיים. אלקטרוני הערכיות שמקבלים אנרגיה מספקת מהאלקטרונים המהירים יופרדו מאטום האב ויהפכו לאלקטרונים חופשיים. שוב, האלקטרונים הללו מואצים. כאשר האלקטרונים החופשיים האלה מתנגשים באטומים אחרים, הם דופקים יותר אלקטרונים. בגלל ההתנגשות המתמדת הזו עם המולקולות, נוצרים מספר עצום של אלקטרונים או חורים חופשיים. מספר עצום זה של אלקטרונים חופשיים מחזיק זרם עומס יתר בדיודה.
בכל פעם שמתח הפוך המופעל על הדיודה, הוא עולה ברציפות. בחלק מהקצוות מתרחשת התמוטטות מפולת ומפולת הצמתים. בשלב זה, עלייה זעירה במתח תגביר במהירות את הזרם החשמלי. עלייה בלתי צפויה זו של הזרם עשויה להרוס לאורך זמן את דיודת הצומת הרגילה. אף על פי שדיודות מפולות עלולות שלא להיפגע מכיוון שהן מתוכננות בזהירות לתפקד באזור התמוטטות שלגים.
מתח התמוטטות של הדיודה
מתח פירוק דיודות המפולת תלוי בצפיפות הסמים. עליית צפיפות הסמים תפחית את מתח ההתמוטטות של הדיודה.
מתח התמוטטות של הדיודה
יישומים של דיודת מפולות
היישומים של דיודת מפולות כוללים את הדברים הבאים.
- דיודת המפולת משמשת להגנה על המעגל. כאשר מתח ההטיה ההפוך מתחיל להשתפר, הדיודה מתחילה בכוונה אפקט מפולת במתח קבוע.
- זה גורם לדיודה להתחיל לבצע זרם בלי לפגוע בעצמה, ומרחיק את הכוח הקיצוני את המעגלים החשמליים למסוף הקרקעי שלו.
- מעצבים מעסיקים את הדיודה יותר עבור הגנה על המעגל מפני מתחים לא רצויים .
- דיודות אלה משמשות מחוללי רעשים לבנים.
- דיודות מפולות מפיקות רעשי RF, הן משמשות בדרך כלל כמקורות רעש בהילוכים ברדיו. לדוגמה, הם משמשים לעתים קרובות כמקור תדר רדיו לגשרים של מנתחי האנטנה. דיודות מפולות משמשות להפקת תדר מיקרוגל.
לפיכך, הכל על דיודות מפולות, בנייה, עבודה ויישומים. יתר על כן, כל ספק בנוגע למושג זה או כלפי לדעת על סוגים שונים של דיודות , בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה עבורך, מה תפקידה של דיודת מפולות?
