Dies bedeutet, dass beide Halbwellen der Wechselspannung, die durch die Diodenbrücke laufen, an der Last die gleiche Polarität der Gleichspannung haben.
Es gibt auch ein Schema, bei dem nur zwei Dioden verwendet werden, um Wechselstrom mithilfe eines Transformators mit einem Abgriff in der Mitte gleichzurichten. Dabei wird der korrekte Betrieb der Dioden dadurch gewährleistet, dass der verwendete Transformator über zwei identische Sekundärwicklungen mit entsprechend gleichen Spannungen verfügt. Eine Wicklung arbeitet für eine Halbwelle und die andere Wicklung für die andere Halbwelle. Sie können diese Option selbst finden und zerlegen. In der Praxis wird jedoch das oben besprochene Schema viel häufiger verwendet.
Wenn Sie in Hochfrequenzschaltungen keine Dioden verwenden und es sich dabei um separate Diodenreihen handelt, müssen Sie zwei Hauptparameter von Gleichrichterdioden kennen:
1)Maximaler Vorwärtsstrom, Ipr. Dies ist derselbe Strom, der durch die Last fließt, wenn die Diode geöffnet ist. Bei den meisten verwendeten Dioden liegt dieser Wert zwischen 0,1 und 10 A. Es gibt auch stärkere. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass sich in jedem Fall, wenn Gleichstrom Ipr durch die Diode fließt, eine kleine Spannung an dieser „einstellt“. Seine Größe hängt von der Menge des fließenden Stroms ab, beträgt aber im Allgemeinen etwa 1 V. Dieser Wert wird als Gleichspannungsabfall bezeichnet und üblicherweise als Upr oder Udrop bezeichnet. Für jede Diode ist sie im Nachschlagewerk angegeben.
2)Maximale Sperrspannung, Uob. Dies ist die höchste Spannung in Sperrrichtung, bei der die Diode noch ihre Ventileigenschaften behält. Im Allgemeinen handelt es sich dabei lediglich um eine Wechselspannung, die wir an ihre Klemmen anschließen können. Und bei der Auswahl von Dioden für denselben Brückengleichrichter müssen Sie sich genau auf diesen Wert konzentrieren. Beim Überschreiten dieses Spannungswertes kommt es ebenso wie beim Überschreiten des Durchlassstroms Ipr zum irreversiblen Durchbruch der Diode. Dieser Wert ist auch in Dioden-Nachschlagewerken verfügbar.
Erwähnenswert ist sozusagen eine andere Art von Dioden - Zenerdioden. Ein paar Informationen über sie weiter unten.
Eine weitere Gruppe von Dioden sind Zenerdioden. Ihr Zweck besteht nicht darin, den Strom gleichzurichten, sondern die Spannung zu stabilisieren. Sie haben auch einen pn-Übergang. Im Gegensatz zu einer Diode ist die Zenerdiode in entgegengesetzter Richtung angeschlossen. Seine Strom-Spannungs-Kennlinie und sein Symbol sind in Abb. 5 dargestellt. Aus Abb. 5 ist ersichtlich, dass bei einem bestimmten Spannungswert an den Anschlüssen der Zenerdiode, der kleiner als Umin ist, der Strom praktisch gleich Null ist. Bei der Spannung Umin öffnet die Zenerdiode und es beginnt Strom durch sie zu fließen. Spannungsabschnitt von Umin bis Umax, d.h. Zwischen den Punkten 1 und 2 im Diagramm befindet sich der Arbeitsabschnitt der Referenzdiode (Zenerdiode). Die minimalen und maximalen Werte dürfen sich nur um Zehntel Volt unterscheiden. Diese Werte entsprechen den minimalen und maximalen Stabilisierungsströmen. Die Hauptparameter der Zenerdiode sind:
1)Stabilisierungsspannung Ust. Zenerdioden werden am häufigsten mit einer Stabilisierungsspannung von 6 bis 12 V hergestellt, es gibt aber auch 2 bis 6 V sowie seltener solche über 12 und bis zu 300 V;
2)Minimaler Stabilisierungsstrom Ist.min. Dies ist der kleinste Strom, der durch die Zenerdiode fließt, wodurch auf ihr die auf dem Typenschild angegebene stabilisierte Spannung erscheint. Normalerweise sind es 4...5mA;
3M maximaler Stabilisierungsstrom. Dies ist der maximale Strom durch die Zenerdiode, der im Betrieb nicht überschritten werden darf, da es sonst zu einer unzulässigen Erwärmung der Zenerdiode kommt. Bei Low-Power-Modellen beträgt dieser meist 20...40 mA.
Je steiler der Abschnitt 1 – 2 der Volt-Ampere-Kennlinie der Zenerdiode ist, desto besser stabilisiert sie die Spannung.
Die konkrete Anwendung von Spannungsstabilisatoren mit Berechnungen wird in den Abschnitten „Berechnung eines parametrischen Stabilisators“ und „Spannungsstabilisator mit kontinuierlicher Kompensation“ beschrieben.
Es gibt andere Arten von Dioden. Dies sind Pulsdioden, Mikrowellendioden, Stabistoren, Varicaps, Tunneldioden, Sendedioden, Fotodioden. Aber nehmen wir an, dass sie immer noch nicht in einfachen elektrischen Geräten, sondern in reinen radioelektronischen Geräten verwendet werden, deshalb werden wir unsere Aufmerksamkeit nicht auf sie richten. Darüber hinaus können nach der Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften der betrachteten Dioden leicht Informationen zu den oben genannten in der Fachliteratur gefunden werden.
Und zum Schluss noch einige Informationen zur Kennzeichnung von Halbleiterdioden. Lass uns Russisch reden.
Das erste Zeichen ist ein Buchstabe (für Allzweckgeräte) oder eine Zahl (für Spezialgeräte), der das Ausgangshalbleitermaterial angibt, aus dem die Diode besteht: G (oder 1) – Germanium; K (oder 2) – Silizium; A (oder 3) – GaAS. Das zweite Symbol ist ein Buchstabe, der die Unterklasse der Dioden angibt: D – Gleichrichter, Hochfrequenz (universal) und Impuls; B – Varicaps; C - Zenerdioden; L - LEDs. Das dritte Zeichen ist eine Zahl, die den Zweck der Diode angibt (bei Zenerdioden - Verlustleistung): zum Beispiel 3 - Schalten, 4 - Universal usw. Das vierte und fünfte Zeichen sind eine zweistellige Zahl, die die Seriennummer der Entwicklung angibt (bei Zenerdioden die Nennstabilisierungsspannung). Das sechste Zeichen ist ein Buchstabe, der die Parametergruppe des Geräts angibt (bei Zenerdioden die Entwicklungssequenz).
Einige Beispiele für Markierungen:
GD412A – Germanium (G)-Diode (D), universell (4), Entwicklungsnummer 12, Gruppe A; KS196V – Silizium (K)-Zenerdiode (S), Verlustleistung nicht mehr als 0,3 W (1), Nennstabilisierungsspannung 9,6 V, dritte Entwicklung (V).
Bei Halbleiterdioden mit kleinen Gehäusegrößen wird die Farbmarkierung in Form von auf dem Gerätekörper angebrachten Markierungen verwendet.

Bezeichnung verschiedener Diodentypen im Diagramm. Diode im Diagramm, wo ist die Anode und wo ist die Kathode

Zweck der Diode, Diodenanode, Diodenkathode,

So testen Sie eine Diode mit einem Multimeter

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Der Zweck einer Diode besteht darin, elektrischen Strom nur in eine Richtung zu leiten. Früher wurden Röhrendioden verwendet. Heutzutage werden jedoch hauptsächlich Halbleiterdioden verwendet. Im Gegensatz zu Lampen sind sie viel kleiner, benötigen keine Glühwendel und lassen sich sehr einfach auf unterschiedliche Weise anschließen.

Die Abbildung zeigt das Symbol für eine Diode im Stromkreis. Die Buchstaben A und K bezeichnen jeweils die Diodenanode und die Diodenkathode. Die Anode einer Diode ist der Anschluss, der entweder direkt oder über Schaltungselemente mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden ist. Die Kathode einer Diode ist der Anschluss, aus dem ein Strom mit positivem Potential austritt und dann über Schaltelemente in die negative Elektrode der Stromquelle gelangt. Diese. Der Strom durch die Diode fließt von der Anode zur Kathode. In der entgegengesetzten Richtung lässt die Diode jedoch keinen Strom durch. Wird eine Diode an einem ihrer Anschlüsse an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, so stellt sich an ihrem anderen Anschluss eine konstante Spannung ein, deren Polarität davon abhängt, wie die Diode angeschlossen ist. Wenn es über die Anode an eine Wechselspannung angeschlossen ist, erhalten wir von der Kathode eine positive Spannung. Wird es an die Kathode angeschlossen, so erhält man an der Anode eine entsprechend negative Spannung.

So testen Sie eine Diode mit einem Multimeter

So prüfen Sie eine Diode mit einem Multimeter oder Tester – diese Frage stellt sich, wenn der Verdacht besteht, dass die Diode defekt ist. Die Antwort auf diese Frage wird jedoch durch eine andere Antwort gegeben: Wo ist die Anode der Diode und wo ist die Kathode? Diese. Wenn wir die Pinbelegung der Diode zunächst nicht kennen, verwenden wir einfach ein Multimeter oder einen Tester, um den Durchgang der Diode zu testen (oder den Widerstand zu messen) und testen die Diode abwechselnd in beide Richtungen. Wenn die Diode ordnungsgemäß funktioniert, zeigt unser Gerät den Stromfluss nur in einer der Optionen an. Wenn die Diode in beiden Versionen Strom durchlässt, ist die Diode defekt. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Diode durchgebrannt und ebenfalls defekt. Im Fall einer funktionierenden Diode, wenn sie Strom leitet, schauen wir uns die Anschlüsse des Geräts an. Der Diodenanschluss, der mit dem Pluspol des Testers verbunden ist, ist die Anode der Diode, und derjenige, der mit dem verbunden ist Der Minuspol ist die Kathode der Diode. Das Testen von Dioden ist dem Testen von Transistoren sehr ähnlich.

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Bestimmen Sie die Polarität der LED. Wo liegen die Vor- und Nachteile von LED?

Jeder Liebhaber von hausgemachten Produkten und Elektronik nutzt Dioden als Indikatoren oder als Lichteffekte und Beleuchtung. Damit das LED-Gerät leuchtet, müssen Sie es richtig anschließen. Sie wissen bereits, dass eine Diode Strom nur in eine Richtung leitet. Daher müssen Sie vor dem Löten bestimmen, wo sich Anode und Kathode der LED befinden.

In einem Schaltplan sehen Sie möglicherweise zwei LED-Bezeichnungen.

Die dreieckige Hälfte der Bezeichnung ist die Anode und die vertikale Linie ist die Kathode. Die beiden Pfeile zeigen an, dass die Diode Licht aussendet. Das Diagramm zeigt also die Anode und die Kathode der Diode. Wie findet man sie an einem realen Element?

Pinbelegung von 5-mm-Dioden

Um die Dioden wie im Diagramm anzuschließen, müssen Sie bestimmen, wo sich Plus und Minus der LED befinden. Schauen wir uns zunächst das Beispiel gängiger 5-mm-Dioden mit geringer Leistung an.

Die Abbildung oben zeigt: A – Anode, K – Kathode und schematisches Symbol.

Achten Sie auf die Flasche. Darin sind zwei Teile zu sehen – das ist eine kleine Metallanode und ein breiter Teil, der wie eine Schüssel aussieht, ist die Kathode. Das Plus ist mit der Anode und das Minus mit der Kathode verbunden.

Wenn Sie neue LED-Elemente verwenden, können Sie deren Pinbelegung noch einfacher ermitteln. Die Länge der Beine hilft dabei, die Polarität der LED zu bestimmen. Hersteller stellen kurze und lange Beine her. Das Plus ist immer länger als das Minus!

Wenn Sie keine neue Diode einlöten, sind Plus und Minus gleich lang. In diesem Fall hilft ein Tester oder ein einfaches Multimeter, um Plus und Minus zu bestimmen.

So bestimmen Sie die Anode und Kathode von Dioden mit 1 W oder mehr

In Taschenlampen und Scheinwerfern werden immer weniger 5-mm-Proben verwendet, sie wurden durch leistungsstarke Elemente mit einer Leistung von 1 Watt oder mehr oder SMD ersetzt. Um zu verstehen, wo sich Plus und Minus bei einer leistungsstarken LED befinden, müssen Sie das Element von allen Seiten genau betrachten.

Die gängigsten Modelle in einem solchen Fall haben eine Leistung von 0,5 Watt. Die Polaritätsmarkierung ist in der Abbildung rot eingekreist. In diesem Fall ist die Anode der 1W LED mit einem Pluszeichen gekennzeichnet.

Wie finde ich die Polarität von SMD heraus?

SMDs werden in praktisch jeder Technologie aktiv eingesetzt:

• Glühbirne;
• LED-Streifen;
• Taschenlampen;
• Hinweis auf etwas.

Sie werden nicht in der Lage sein, ihr Inneres zu sehen, daher müssen Sie entweder Testgeräte verwenden oder sich auf das LED-Gehäuse verlassen.

Beim SMD 5050-Gehäuse befindet sich beispielsweise eine Markierung an der Ecke in Form eines Schnitts. Alle auf der Tag-Seite befindlichen Pins sind Kathoden. Sein Körper enthält drei Kristalle, dies ist notwendig, um eine hohe Helligkeit zu erreichen.

Eine ähnliche Bezeichnung für SMD 3528 weist auch auf die Kathode hin, schauen Sie sich dieses Foto des LED-Streifens an.

Die Markierung der SMD 5630-Pins ist ähnlich – der Schnitt zeigt die Kathode an. Erkennbar ist es auch daran, dass der Kühlkörper auf der Unterseite des Gehäuses in Richtung Anode verschoben ist.

Wie ermittelt man das Plus an einem kleinen SMD?

In einigen Fällen (SMD 1206) können Sie die Polarität von LEDs auch auf andere Weise angeben: mithilfe eines dreieckigen, U-förmigen oder T-förmigen Piktogramms auf der Oberfläche der Diode.

Der Vorsprung oder die Seite, auf die das Dreieck zeigt, ist die Richtung des Stromflusses, und der dort befindliche Anschluss ist die Kathode.

Bestimmen Sie die Polarität mit einem Multimeter

Wenn Sie Dioden durch neue ersetzen, können Sie auf der Platine Plus und Minus der Stromversorgung Ihres Geräts ermitteln.

LEDs in Strahlern und Lampen werden üblicherweise auf eine Aluminiumplatte gelötet, auf der ein Dielektrikum und stromführende Leiterbahnen aufgebracht sind. Normalerweise ist die Oberseite weiß beschichtet und enthält oft Informationen über die Eigenschaften der Stromquelle und manchmal auch die Pinbelegung.

Aber wie kann man die Polarität einer LED in einer Glühbirne oder Matrix herausfinden, wenn keine Informationen auf der Platine vorhanden sind?

Auf dieser Platine sind beispielsweise die Pole jeder LED angegeben und ihr Name ist 5630.

Verwenden Sie ein Multimeter, um die Funktionsfähigkeit zu überprüfen und Plus und Minus der LED zu bestimmen. Wir verbinden die schwarze Sonde mit Minus, COM oder einer Steckdose mit Erdungszeichen. Die Bezeichnung kann je nach Multimetermodell unterschiedlich sein.

Wählen Sie als Nächstes den Ohmmeter-Modus oder den Diodentestmodus. Dann verbinden wir die Multimetersonden nacheinander mit den Diodenanschlüssen, zuerst in einer Reihenfolge und dann umgekehrt. Wenn zumindest einige Werte auf dem Bildschirm erscheinen oder die Diode aufleuchtet, bedeutet dies, dass die Polarität korrekt ist. Im Diodentestmodus liegen die Werte bei 500-1200 mV.

Im Messmodus ähneln die Werte denen in der Abbildung. Eine Einheit in der Ziffer ganz links zeigt die Überschreitung des Grenzwerts oder die Unendlichkeit an.

Andere Möglichkeiten zur Bestimmung der Polarität

Die einfachste Möglichkeit, festzustellen, wo sich die LED befindet, sind Batterien vom Motherboard, Größe CR2032.

Seine Spannung beträgt etwa 3 Volt, was völlig ausreicht, um die Diode zum Leuchten zu bringen. Schließen Sie die LED an. Anhand ihres Leuchtens bestimmen Sie die Position ihrer Pins. Auf diese Weise können Sie jede Diode testen. Dies ist jedoch nicht sehr praktisch.

Sie können eine einfache Sonde für LEDs zusammenbauen und nicht nur deren Polarität, sondern auch die Betriebsspannung bestimmen.

Wenn die LED richtig angeschlossen ist, fließt ein Strom von etwa 5-6 Milliampere durch sie, was für jede LED ungefährlich ist. Das Voltmeter zeigt den Spannungsabfall an der LED bei diesem Strom an. Wenn die Polarität der LED und der Sonde übereinstimmen, leuchtet diese auf und Sie bestimmen die Pinbelegung.

Sie müssen die Betriebsspannung kennen, da diese je nach LED-Typ und Farbe unterschiedlich ist (Rot benötigt weniger als 2 Volt).

Und die letzte Methode ist auf dem Foto unten dargestellt.

Schalten Sie den Hfe-Modus am Tester ein, stecken Sie die LED in den Anschluss zum Testen von Transistoren, in den mit PNP gekennzeichneten Bereich, in die Löcher E und C, mit dem langen Bein in E. Auf diese Weise können Sie die Funktionalität der LED überprüfen und seine Pinbelegung.

Wenn die LED in einer anderen Form hergestellt ist, zum Beispiel SMD 5050, können Sie diese Methode einfach verwenden: Führen Sie normale Nähnadeln in E und C ein und berühren Sie sie mit den LED-Kontakten.

Jeder Liebhaber von Elektronik und selbstgemachten Produkten im Allgemeinen muss wissen, wie man die Polarität einer LED bestimmt und überprüft.

Seien Sie vorsichtig bei der Auswahl der Elemente Ihrer Schaltung. Im besten Fall versagen sie einfach schneller und im schlimmsten Fall gehen sie sofort in Flammen auf.

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Bezeichnung von LEDs und anderen Dioden im Diagramm

Der Name Diode bedeutet übersetzt „Zwei-Elektroden“. Historisch gesehen hat die Elektronik ihren Ursprung in elektrischen Vakuumgeräten. Tatsache ist, dass die Lampen, die viele von alten Fernsehern und Receivern kennen, Namen wie Diode, Triode, Pentode usw. trugen.

Der Name beinhaltete die Anzahl der Elektroden oder Beine des Geräts. Halbleiterdioden wurden zu Beginn des letzten Jahrhunderts erfunden. Sie dienten der Erkennung von Funksignalen.

Die Haupteigenschaft einer Diode sind ihre Leitfähigkeitseigenschaften, die von der Polarität der an den Anschlüssen angelegten Spannung abhängen. Die Diodenbezeichnung verrät uns die Durchlassrichtung. Die Bewegung des Stroms stimmt mit dem Pfeil auf der UGO-Diode überein.

UGO – konventionelle grafische Bezeichnung. Mit anderen Worten: Dies ist ein Symbol, das ein Element im Diagramm kennzeichnet. Schauen wir uns an, wie Sie die LED-Bezeichnung im Diagramm von anderen ähnlichen Elementen unterscheiden können.

Dioden, was sind das?

Neben einzelnen Gleichrichterdioden sind diese je nach Anwendung in einem Gehäuse zusammengefasst.

So ist beispielsweise eine Diodenbrücke zur Gleichrichtung einer einphasigen Wechselspannung dargestellt. Und unten sehen Sie das Erscheinungsbild von Diodenbrücken und -baugruppen.

Eine andere Art von Gleichrichtervorrichtung ist eine Schottky-Diode – konzipiert für den Betrieb in Hochfrequenzschaltungen. Sowohl in diskreter Form als auch in Baugruppen erhältlich. Man findet sie häufig in Schaltnetzteilen, beispielsweise Netzteilen für einen AT- oder ATX-Personalcomputer.

Typischerweise sind bei Schottky-Baugruppen die Pinbelegung und der interne Anschlusskreis auf dem Gehäuse angegeben.

Spezifische Dioden

Wir haben uns bereits die Gleichrichterdiode angesehen, werfen wir einen Blick auf die Zenerdiode, die in der heimischen Literatur als Zenerdiode bezeichnet wird.

Äußerlich sieht es aus wie eine normale Diode – ein schwarzer Zylinder mit einer Markierung auf einer Seite. Oft in einer Version mit geringer Leistung zu finden – ein kleiner roter Glaszylinder mit einer schwarzen Markierung auf der Kathode.

Es hat eine wichtige Eigenschaft - Spannungsstabilisierung, daher wird es parallel zur Last in die entgegengesetzte Richtung eingeschaltet, d.h. Das Plus der Stromversorgung ist mit der Kathode und die Anode mit dem Minus verbunden.

Das nächste Gerät ist ein Varicap; sein Funktionsprinzip basiert auf der Änderung des Wertes der Barrierekapazität in Abhängigkeit von der Größe der angelegten Spannung. Wird in Empfängern und in Schaltkreisen verwendet, in denen Operationen an der Signalfrequenz durchgeführt werden müssen. Wird als Diode in Kombination mit einem Kondensator bezeichnet.

Dinistor – dessen Bezeichnung wie eine gekreuzte Diode aussieht. Tatsächlich ist es das, was es ist – es ist ein Halbleiterbauelement mit drei Übergängen und vier Schichten. Aufgrund seiner Struktur hat es die Eigenschaft, beim Überwinden einer bestimmten Spannungsbarriere Strom durchzulassen.

Beispielsweise werden Dinistoren mit etwa 30 V häufig in „Energiesparlampen“ verwendet, um einen Autogenerator zu starten, und andere Netzteile, die nach einer solchen Schaltung aufgebaut sind.

LEDs und Optoelektronik

Da die Diode Licht aussendet, muss die Bezeichnung der LED auf dieses Merkmal hinweisen, daher wurden der üblichen Diode zwei ausgehende Pfeile hinzugefügt.

In der Realität gibt es viele verschiedene Möglichkeiten, die Polarität zu bestimmen; dazu gibt es einen ganzen Artikel ausführlicher. Nachfolgend finden Sie beispielsweise die Pinbelegung der grünen LED.

Typischerweise sind die Stifte einer LED entweder mit einer Markierung oder mit unterschiedlich langen Beinen gekennzeichnet. Das kurze Bein ist ein Minuspunkt.

Eine Fotodiode ist ein Gerät, das das Gegenteil einer LED ist. Es ändert seinen Leitfähigkeitszustand abhängig von der Lichtmenge, die auf seine Oberfläche fällt. Seine Bezeichnung:

Solche Geräte werden in Fernsehgeräten, Tonbandgeräten und anderen Geräten verwendet, die über eine Fernbedienung im Infrarotspektrum gesteuert werden. Ein solches Gerät kann durch Abschneiden des Körpers eines normalen Transistors hergestellt werden.

Wird häufig in Lichtsensoren und Geräten zum automatischen Ein- und Ausschalten von Beleuchtungskreisen verwendet, beispielsweise in den folgenden:

Die Optoelektronik ist ein Bereich, der bei Datenübertragungs-, Kommunikations- und Steuergeräten weit verbreitet ist. Dank seiner schnellen Reaktion und der Fähigkeit zur galvanischen Trennung gewährleistet es die Sicherheit der versorgten Geräte im Falle eines Hochspannungsstoßes auf der Primärseite. Allerdings nicht in der angegebenen Form, sondern in Form eines Optokopplers.

Unten im Diagramm sehen Sie einen Optokoppler. Das Einschalten der LED erfolgt hier durch Schließen des Stromkreises über einen Optotransistor im LED-Kreis. Wenn Sie den Schalter schließen, fließt Strom durch die LED im Optokoppler im unteren Quadrat links. Es leuchtet auf und der Transistor beginnt unter dem Einfluss des Lichtflusses, Strom durch die grün markierte LED1 zu leiten.

Die gleiche Anwendung wird in den Strom- oder Spannungsrückkopplungskreisen (zur Stabilisierung) vieler Netzteile verwendet. Der Anwendungsbereich reicht vom Handy-Ladegerät über Netzteile für LED-Streifen bis hin zu leistungsstarken Stromversorgungssystemen.

Es gibt eine große Vielfalt an Dioden, einige ähneln sich in ihren Eigenschaften, andere haben völlig ungewöhnliche Eigenschaften und Anwendungen, eint sie durch das Vorhandensein von nur zwei Funktionsanschlüssen.

Diese Elemente sind in jedem Stromkreis zu finden; ihre Bedeutung und Eigenschaften sind nicht zu unterschätzen. Die richtige Auswahl einer Diode in der Überspannungsschutzschaltung kann beispielsweise die Effizienz und Wärmeableitung von Leistungsschaltern und damit die Haltbarkeit der Stromversorgung erheblich beeinflussen.

Wenn Ihnen etwas unklar war, hinterlassen Sie Kommentare und stellen Sie Fragen. In den folgenden Artikeln werden wir auf jeden Fall alle unklaren Fragen und interessanten Punkte offenlegen!

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So testen Sie eine Diode mit einem Multimeter - Praktische Elektronik

In der Funkelektronik werden hauptsächlich zwei Arten von Dioden verwendet – das sind nur Dioden, es gibt aber auch LEDs. Es gibt auch Zenerdioden, Diodenbaugruppen, Stabilisatoren usw. Aber ich ordne sie keiner bestimmten Klasse zu.

Auf dem Foto unten haben wir eine einfache Diode und LED.

Die Diode besteht aus einem P-N-Übergang, daher besteht der Sinn des Testens einer Diode darin, dass sie nur den Stromfluss in eine Richtung zulässt, nicht jedoch in die andere. Ist diese Bedingung erfüllt, kann die Diode als absolut fehlerfrei diagnostiziert werden. Wir nehmen unseren berühmten Cartoon und platzieren einen Drehknopf auf dem Dioden-Häkchen-Symbol. Mehr über dieses und andere Symbole habe ich im Artikel Wie misst man Strom und Spannung mit einem Multimeter?

Ich möchte noch ein paar Worte zur Diode hinzufügen. Eine Diode hat wie ein Widerstand zwei Enden. Und sie haben einen besonderen Namen – Kathode und Anode. Wenn Sie an die Anode ein Plus und an die Kathode ein Minus anlegen, fließt ruhig Strom durch sie. Wenn Sie jedoch an die Kathode ein Plus und an die Anode ein Minus anlegen, fließt kein Strom.

Lassen Sie uns die erste Diode überprüfen. Wir platzieren eine Multimeter-Sonde an einem Ende der Diode, die andere Sonde am anderen Ende der Diode.

Wie wir sehen können, zeigte das Multimeter eine Spannung von 436 Millivolt an. Das bedeutet, dass das Ende der Diode, das die rote Sonde berührt, die Anode und das andere Ende die Kathode ist. 436 Millivolt ist der Spannungsabfall am Vorwärtsübergang der Diode. Nach meinen Beobachtungen kann diese Spannung bei Siliziumdioden 400 bis 700 Millivolt und bei Germaniumdioden 200 bis 400 Millivolt betragen. Als nächstes tauschen wir die Diodenleitungen aus.

Eine Eins am Multimeter bedeutet, dass kein Strom durch die Diode fließt. Daher ist unsere Diode voll funktionsfähig.

Wie überprüfe ich die LED? Ja genau das Gleiche! Eine LED ist genau die gleiche einfache Diode, aber ihr Trick besteht darin, dass sie leuchtet, wenn an ihre Anode ein Plus und an ihre Kathode ein Minus angelegt wird.

Schau, es leuchtet ein wenig! Das bedeutet, dass der LED-Pin, an dem sich die rote Sonde befindet, die Anode und der Pin, an dem sich die schwarze Sonde befindet, die Kathode ist. Das Multimeter zeigte einen Spannungsabfall von 1130 Millivolt. Es ist in Ordnung. Sie kann auch je nach „Modell“ der LED variieren.

Wir tauschen die Sonden aus. Die LED leuchtete nicht.

Wir geben unser Urteil ab – eine voll funktionsfähige LED!

Doch wie prüft man Diodenbaugruppen, Diodenbrücken und Zenerdioden? Diodenbaugruppen sind eine Verbindung mehrerer Dioden, meist 4 oder 6. Wir finden den Schaltkreis der Diodenbaugruppe, stecken die Cartoon-Sonden entlang der Anschlüsse dieser Diodenbaugruppe und sehen uns die Messwerte des Cartoons an. Zenerdioden werden auf die gleiche Weise wie Dioden getestet.

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Diodenmarkierung: Bezeichnungstabelle

1. Kennzeichnung importierter Dioden
2. Diodenmarkierung Anode Kathode

Das Standarddesign einer Halbleiterdiode erfolgt in Form eines Halbleiterbauelements. Es verfügt über zwei Anschlüsse und einen elektrischen Gleichrichteranschluss. Das Gerät nutzt verschiedene Eigenschaften, die mit elektrischen Übergängen verbunden sind. Das gesamte System ist in einem einzigen Gehäuse aus Kunststoff, Glas, Metall oder Keramik untergebracht. Der Teil des Kristalls mit einer höheren Konzentration an Verunreinigungen wird als Emitter bezeichnet, der Bereich mit einer niedrigeren Konzentration als Basis. Diodenmarkierungen und Bezeichnungsschemata werden entsprechend ihren individuellen Eigenschaften, Konstruktionsmerkmalen und technischen Merkmalen verwendet.

Eigenschaften und Parameter von Dioden

Abhängig vom verwendeten Material können Dioden aus Silizium oder Germanium bestehen. Darüber hinaus werden zu ihrer Herstellung Indiumphosphid und Galliumarsenid verwendet. Germaniumdioden haben im Vergleich zu Siliziumprodukten einen höheren Transmissionskoeffizienten. Sie haben eine hohe Leitfähigkeit bei relativ niedriger Spannung. Daher werden sie häufig bei der Herstellung von Transistorempfängern verwendet.

Je nach technologischen Merkmalen und Bauformen werden Dioden in Planar- oder Punktdioden, Impulsdioden, Universaldioden oder Gleichrichterdioden unterschieden. Darunter ist eine eigene Gruppe zu erwähnen, zu der LEDs, Fotodioden und Thyristoren gehören. Alle oben genannten Zeichen ermöglichen die Identifizierung einer Diode anhand ihres Aussehens.

Die Eigenschaften von Dioden werden durch Parameter wie Vorwärts- und Rückwärtsströme und -spannungen, Temperaturbereiche, maximale Sperrspannung und andere Werte bestimmt. Abhängig davon werden entsprechende Markierungen angebracht.

Bezeichnungen und Farbcodierung von Dioden

Moderne Diodenbezeichnungen entsprechen neuen Standards. Abhängig von der Grenzfrequenz, bei der die Stromübertragung verstärkt wird, werden sie in Gruppen eingeteilt. Daher gibt es Dioden in niedrigen, mittleren, hohen und ultrahohen Frequenzen. Darüber hinaus haben sie unterschiedliche Verlustleistungen: niedrig, mittel und hoch.

Die Diodenmarkierung ist ein kurzes Symbol des Elements in einem grafischen Design, das die Parameter und technischen Merkmale des Leiters berücksichtigt. Das Material, aus dem der Halbleiter besteht, ist auf dem Gehäuse mit den entsprechenden Buchstabensymbolen gekennzeichnet. Auf diesen Bezeichnungen sind der Verwendungszweck, die Art, die elektrischen Eigenschaften des Geräts und sein Symbol angegeben. Dies hilft in Zukunft dabei, die Diode korrekt an die elektronische Schaltung des Geräts anzuschließen.

Die Anoden- und Kathodenanschlüsse sind durch einen Pfeil oder Plus- oder Minuszeichen gekennzeichnet. In der Nähe der Anode werden Farbcodes und Markierungen in Form von Punkten oder Streifen angebracht. Alle Bezeichnungen und Farbcodierungen ermöglichen eine schnelle Bestimmung des Gerätetyps und den korrekten Einsatz in verschiedenen Stromkreisen. Eine ausführliche Erläuterung dieser Symbolik finden Sie in Referenztabellen, die von Fachleuten auf dem Gebiet der Elektronik häufig verwendet werden.

Kennzeichnung importierter Dioden

Derzeit werden häufig im Ausland hergestellte SMD-Dioden verwendet. Das Design der Elemente erfolgt in Form einer Platine, auf deren Oberfläche ein Chip befestigt ist. Die Abmessungen des Produkts sind zu klein, um eine Markierung darauf anbringen zu können. Auf größeren Elementen sind Bezeichnungen in vollständiger oder abgekürzter Form vorhanden.

In der Elektronik werden rund 80 % aller verwendeten Produkte dieser Art SMD-Dioden eingesetzt. Eine solche Vielfalt an Details lässt Sie den Bezeichnungen mehr Aufmerksamkeit schenken. Manchmal stimmen sie möglicherweise nicht mit den angegebenen technischen Eigenschaften überein. Daher ist es ratsam, zusätzliche Überprüfungen fragwürdiger Elemente durchzuführen, wenn diese für den Einsatz in komplexen und präzisen Schaltkreisen vorgesehen sind. Es ist zu beachten, dass die Kennzeichnung von Dioden dieses Typs bei völlig identischen Gehäusen unterschiedlich sein kann. Manchmal gibt es nur alphabetische Symbole ohne Zahlen. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, Tabellen mit Diodengrößen verschiedener Hersteller zu verwenden.

Für SMD-Dioden wird am häufigsten der Gehäusetyp SOD123 verwendet. An einem der Enden kann ein farbiger Streifen oder eine Prägung angebracht sein, der auf eine Kathode mit negativer Polarität zum Öffnen des pn-Übergangs hinweist. Die einzige Inschrift entspricht der Bezeichnung des Körpers.

Die Art des Gehäuses spielt beim Einsatz einer Diode keine entscheidende Rolle. Eines der Hauptmerkmale ist die Ableitung einer gewissen Wärmemenge von der Oberfläche des Elements. Darüber hinaus werden die Werte der Betriebs- und Sperrspannung, der maximal zulässige Strom durch den pn-Übergang, die Verlustleistung und weitere Parameter berücksichtigt. Alle diese Daten sind in Nachschlagewerken angegeben und die Markierung beschleunigt nur die Suche nach dem gewünschten Element.

Es ist nicht immer möglich, anhand des Aussehens des Gehäuses den Hersteller zu bestimmen. Um das gewünschte Produkt zu finden, gibt es spezielle Suchmaschinen, in die Sie Zahlen und Buchstaben in einer bestimmten Reihenfolge eingeben müssen. In einigen Fällen enthalten Diodenbaugruppen überhaupt keine Informationen, sodass in solchen Fällen nur ein Nachschlagewerk weiterhelfen kann. Solche Vereinfachungen, die die Diodenbezeichnung sehr kurz machen, erklären sich aus dem äußerst begrenzten Platz für die Markierung. Beim Sieb- oder Laserdruck ist die Unterbringung von 8 Zeichen pro 4 mm2 möglich.

Es ist auch zu berücksichtigen, dass derselbe alphanumerische Code völlig unterschiedliche Elemente bezeichnen kann. In solchen Fällen wird der gesamte Stromkreis analysiert.

Manchmal sind auf der Etikettierung das Erscheinungsdatum und die Chargennummer angegeben. Solche Markierungen werden angebracht, um modernere Produktmodifikationen nachverfolgen zu können. Die entsprechende Korrekturdokumentation mit Nummer und Datum wird ausgestellt. Dadurch können Sie die technischen Eigenschaften von Elementen beim Zusammenbau der kritischsten Schaltkreise genauer bestimmen. Wenn Sie alte Teile für neue Zeichnungen verwenden, erhalten Sie möglicherweise nicht das erwartete Ergebnis; in den meisten Fällen funktioniert das fertige Produkt einfach nicht.

Diodenmarkierung Anode Kathode

Jede Diode ist wie ein Widerstand mit zwei Anschlüssen ausgestattet – Anode und Kathode. Diese Namen sollten nicht mit Plus und Minus verwechselt werden, die völlig unterschiedliche Parameter bedeuten.

Allerdings ist es sehr oft notwendig, die genaue Übereinstimmung jedes einzelnen Diodenanschlusses zu bestimmen. Es gibt zwei Möglichkeiten, Anode und Kathode zu bestimmen:

• Die Kathode ist mit einem Streifen markiert, der sich deutlich von der Gesamtfarbe des Körpers unterscheidet.
• Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Diode mit einem Multimeter zu überprüfen. Dadurch wird nicht nur die Lage von Anode und Kathode ermittelt, sondern auch die Leistungsfähigkeit des gesamten Elements überprüft.

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DIODEN

Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Elektroden. Dies sind jeweils die Anode (+) oder positive Elektrode und die Kathode (-) oder negative Elektrode. Es wird allgemein gesagt, dass eine Diode (p)- und (n)-Bereiche hat, sie sind mit den Diodenanschlüssen verbunden. Zusammen bilden sie einen pn-Übergang. Schauen wir uns genauer an, was dieser pn-Übergang ist. Eine Halbleiterdiode ist ein gereinigter Kristall aus Silizium oder Germanium, in den eine Akzeptorverunreinigung in den Bereich (p) und eine Donorverunreinigung in den Bereich (n) eingebracht wird. Arsenionen können als Donorverunreinigung und indische Ionen als Akzeptorverunreinigung wirken. Die Haupteigenschaft einer Diode ist die Fähigkeit, Strom nur in eine Richtung zu leiten. Betrachten Sie die folgende Abbildung: Diese Abbildung zeigt, dass sich die Diode im offenen Zustand befindet und Strom leitet, wenn die Diode mit der Anode an den Pluspol der Stromversorgung und die Kathode an den Minuspol der Stromversorgung angeschlossen ist, da ihr Widerstand unbedeutend ist. Wenn die Diode mit der Anode an Minus und die Kathode an Plus angeschlossen ist, ist der Widerstand der Diode sehr groß und es fließt praktisch kein Strom im Stromkreis, oder besser gesagt, er ist so klein, dass er nicht fließt kann vernachlässigt werden. Weitere Informationen finden Sie in der folgenden Grafik, Volt-Ampere-Kennlinie der Diode: Im direkten Anschluss hat die Diode, wie wir aus diesem Diagramm sehen können, einen kleinen Widerstand und leitet dementsprechend den Strom gut durch. Im umgekehrten Anschluss ist die Diode bis zu einem bestimmten Spannungswert geschlossen, hat einen hohen Widerstand und leitet praktisch nicht aktuell. Dies lässt sich leicht überprüfen, wenn Sie eine Diode und ein Multimeter zur Hand haben. Sie müssen das Gerät in die Audiotestposition bringen oder als letzten Ausweg versuchen, das zu testen, indem Sie den Multimeterschalter gegenüber dem Diodensymbol einstellen Diode, indem Sie den Schalter zur Widerstandsmessung auf die 2-KOhm-Position stellen. Die Diode ist auf den Schaltplänen wie in der Abbildung unten dargestellt; man kann sich leicht merken, wo sich jeder Anschluss befindet: Der Strom fließt bekanntlich immer von Plus nach Minus, daher scheint das Dreieck im Bild der Diode zu zeigen mit seinem Scheitelpunkt die Richtung des Stroms, also von Plus nach Minus. Indem wir die rote Sonde des Multimeters an die Anode anschließen, können wir sicherstellen, dass die Diode den Strom in Vorwärtsrichtung durchlässt; auf dem Gerätebildschirm werden Zahlen angezeigt, die etwa 800-900 oder nahe daran liegen. Wenn Sie die Sonden umgekehrt anschließen, die schwarze Sonde an die Anode, die rote Sonde an die Kathode, sehen wir auf dem Bildschirm eine Einheit, die bestätigt, dass die Diode im umgekehrten Zustand keinen Strom durchlässt. Bei den oben besprochenen Dioden handelt es sich entweder um Planar- oder Punktdioden. Planardioden sind für mittlere und hohe Leistungen ausgelegt und werden hauptsächlich in Gleichrichtern eingesetzt. Punktdioden sind für geringe Leistung ausgelegt und werden in Funkdetektoren eingesetzt; sie können bei hohen Frequenzen arbeiten. Planar- und Punktdiode Welche Arten von Dioden gibt es? A) Das Foto zeigt die Diode, die wir oben besprochen haben. B) Diese Abbildung zeigt eine Zenerdiode (fremder Name Zenerdiode), sie wird verwendet, wenn die Diode wieder eingeschaltet wird. Hauptziel: Spannung stabil halten. Doppelanoden-Zenerdiode – Diagrammbild B) Doppelseitige (oder Zwei-Anoden-)Zenerdiode. Der Vorteil dieser Zenerdiode besteht darin, dass sie unabhängig von der Polarität eingeschaltet werden kann. D) Tunneldiode, kann als Verstärkungselement verwendet werden. D) Umkehrdiode, die in Hverwendet wird. E) Varicap, verwendet als variabler Kondensator. G) Fotodiode: Wenn das Gerät beleuchtet wird, entsteht im damit verbundenen Stromkreis aufgrund der Bildung von Elektronen-Loch-Paaren ein Strom. H) LEDs, allen bekannt und nach herkömmlichen Gleichrichterdioden wahrscheinlich die am weitesten verbreiteten Geräte. Sie werden in vielen elektronischen Geräten zur Anzeige und mehr verwendet. Gleichrichterdioden werden auch in Form von Diodenbrücken hergestellt. Schauen wir uns an, was sie sind – das sind vier Dioden, die zur Erzeugung von Gleichstrom (gleichgerichtet) in einem Gehäuse verbunden sind. Die Verbindung erfolgt über eine bei Gleichrichtern übliche Brückenschaltung: Sie verfügen über vier gekennzeichnete Anschlüsse: zwei für den Anschluss von Wechselstrom sowie einen Plus- und einen Minuspol. Das Foto zeigt die KTs405-Diodenbrücke: Schauen wir uns nun den Einsatzbereich von LEDs genauer an. LEDs (oder besser gesagt LED-Lampen) werden von der Industrie und für die Innenbeleuchtung als wirtschaftliche und langlebige Lichtquelle hergestellt, mit einem Sockel, der es ermöglicht, sie in eine normale Glühlampenfassung einzuschrauben. Foto der LED-Lampe LEDs gibt es in verschiedenen Gehäusen, darunter auch SMD. Es werden auch sogenannte RGB-LEDs hergestellt, in deren Inneren sich drei LED-Kristalle mit unterschiedlicher Lumineszenz Rot-Grün-Blau bzw. Rot-Grün-Blau befinden, diese LEDs haben vier Ausgänge und ermöglichen es, durch Farbmischung jede Farbe sichtbar zu machen. Diese SMD-LEDs werden oft in Streifenform mit bereits eingebauten Widerständen geliefert und ermöglichen den direkten Anschluss an eine 12-Volt-Stromquelle. Mit einem speziellen Controller können Sie Lichteffekte erzeugen: RGB-Controller LEDs möchten im Einsatz nicht mit einer höheren Versorgungsspannung versorgt werden, als für sie ausgelegt ist, und können sofort oder nach einiger Zeit durchbrennen. Daher muss die Spannung der Stromquelle mithilfe von Formeln berechnet werden. Bei sowjetischen LEDs vom Typ AL-307 sollte die Versorgungsspannung ca. 2 Volt betragen, bei importierten 2-2,5 Volt, natürlich mit Strombegrenzung. Um LED-Streifen mit Strom zu versorgen, ist eine stabilisierte Stromversorgung erforderlich, wenn kein spezieller Controller verwendet wird. Von AKV erstelltes Material. Forum für Radiokomponenten GOST-Warnschild für Hochspannung So messen Sie den Winkel zwischen Strom und Spannung in einem Dreiphasenvideo Wie heißt die Verbindung, wenn alle Elemente die gleiche Spannung haben?

Dioden sind die einfachsten Halbleiterbauelemente, deren Grundlage ein Elektron-Loch-Übergang (pn-Übergang) ist. Bekanntlich ist die Haupteigenschaft eines pn-Übergangs die Einwegleitfähigkeit: vom Bereich p (Anode) zum Bereich n (Kathode). Dies wird durch die herkömmliche grafische Bezeichnung einer Halbleiterdiode deutlich: Ein Dreieck (Symbol der Anode) bildet zusammen mit der es kreuzenden elektrischen Verbindungslinie so etwas wie einen Pfeil, der die Leitungsrichtung anzeigt. Die Linie senkrecht zu diesem Pfeil symbolisiert die Kathode (Abb. 1).

Abb.1. Symbol für Dioden

Der Buchstabencode der Dioden ist VD. Dieser Code bezeichnet nicht nur einzelne Dioden, sondern auch ganze Gruppen, beispielsweise Gleichrichtersäulen (siehe Abb. 1, VD4). Die Ausnahme bildet eine einphasige Gleichrichterbrücke, dargestellt als Quadrat mit der entsprechenden Anzahl von Anschlüssen und einem Diodensymbol darin (Abb. 2, VD1). Die Polarität der gleichgerichteten Spannungsbrücke ist in den Diagrammen nicht angegeben, da sie eindeutig durch das Diodensymbol gekennzeichnet ist. Einphasenbrücken, baulich in einem Gehäuse zusammengefasst, werden gesondert dargestellt, was in der Positionsbezeichnung auf die Zugehörigkeit zu einem Produkt hinweist (siehe Abb. 2, VD2.1, VD2.2). Neben der Positionsbezeichnung der Diode können Sie auch deren Typ angeben.

Abb.2. Symbol für Diodenbrücken

Auf Basis des Grundsymbols werden auch grafische Symbole für Halbleiterdioden mit besonderen Eigenschaften konstruiert. Um eine Zenerdiode im Diagramm darzustellen, wird die Kathode durch einen kurzen Strich ergänzt, der auf das Anodensymbol gerichtet ist (Abb. 3, VD1). Es ist zu beachten, dass die Position des Strichs relativ zum Anodensymbol unabhängig von der Position des Zenerdiodensymbols im Diagramm (VD2-VD4) unverändert bleiben sollte. Dies gilt auch für das Symbol einer Zwei-Anoden-Zenerdiode (VD5).

Abb. 3. Symbol für Zenerdioden, Varicaps, Schottky-Dioden

Die grafischen Symbole für Tunneldioden, Invertdioden und Schottky-Dioden – Halbleiterbauelemente zur Signalverarbeitung im Mikrowellenbereich – sind ähnlich aufgebaut. Im Symbol einer Tunneldiode (siehe Abb. 3, VD8) wird die Kathode durch zwei in eine Richtung (zur Anode) gerichtete Striche ergänzt, in der Bezeichnung einer Schottky-Diode (VD10) - in verschiedene Richtungen; in der Bezeichnung einer umgekehrten Diode (VD9) - beide Striche berühren mit ihrer Mitte die Kathode.

Die Eigenschaft eines in Sperrrichtung gepolten pn-Übergangs, sich wie eine elektrische Kapazität zu verhalten, wird in speziellen Dioden genutzt - Varikapah(aus den Wörtern vari(able) – Variable und cap(acitor) – Kondensator). Die herkömmliche grafische Bezeichnung dieser Geräte spiegelt deutlich ihren Zweck wider (Abb. 3, VD6): Zwei parallele Linien werden als Symbol eines Kondensators wahrgenommen. Wie variable Kondensatoren werden Varicaps der Einfachheit halber oft in Form von Blöcken (sie werden Matrizen genannt) mit einer gemeinsamen Kathode und separaten Anoden hergestellt. Zum Beispiel in Abb. Abbildung 3 zeigt die Bezeichnung einer Matrix aus zwei Varicaps (VD1).

In der Bezeichnung wird auch das Grundsymbol der Diode verwendet Thyristoren(von griechisch thyra – Tür und englisch „resistance“ – Widerstand) – Halbleiterbauelemente mit drei p-n-Übergängen (p-n-p-n-Struktur), die als Schaltdioden verwendet werden. Der Buchstabencode dieser Geräte ist VS.

Als Thyristoren werden Thyristoren bezeichnet, deren Anschlüsse nur von den äußersten Schichten der Struktur ausgehen Dinistoren und wird durch ein Diodensymbol gekennzeichnet, das durch ein Liniensegment parallel zur Kathode durchgestrichen ist (Abb. 4, VS1). Die gleiche Technik wurde bei der Konstruktion der Bezeichnung eines symmetrischen Dinistors (VS2) verwendet, der Strom (nach dem Einschalten) in beide Richtungen leitet. Als Thyristoren werden Thyristoren mit einem zusätzlichen dritten Ausgang (von einer der inneren Schichten der Struktur) bezeichnet Thyristoren. Die Kathodensteuerung in der Bezeichnung dieser Geräte wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt, die dem Kathodensymbol (VS3) beigefügt ist, und die Anodensteuerung durch eine Linie, die eine der Seiten des Dreiecks verlängert, das die Anode symbolisiert (VS4). Die herkömmliche grafische Bezeichnung eines symmetrischen (bidirektionalen) SCR ergibt sich aus dem Symbol eines symmetrischen Dinistors durch Hinzufügen eines dritten Pins (siehe Abb. 4, VS5).

Abb.4. Symbol für Dinistoren, Trinistoren

Von den Dioden, die ihre Parameter unter dem Einfluss äußerer Faktoren ändern, werden Fotodioden am häufigsten verwendet. Um ein solches Halbleiterbauelement in einem Diagramm darzustellen, wird das Grundsymbol der Diode in einem Kreis platziert und daneben (oben links, unabhängig von der Position) ein Zeichen für den photoelektrischen Effekt platziert – zwei schräge parallele Pfeile, die auf das Symbol gerichtet sind (Abb. 5, VD1-VD3) . Die Bezeichnungen für alle anderen durch optische Strahlung gesteuerten Halbleiterdioden sind ähnlich aufgebaut. In Abb. Abbildung 5 zeigt beispielhaft die herkömmliche grafische Bezeichnung des Photodinistors VD4.

Abb.5. Symbol für Fotodioden

Herkömmliche grafische Symbole für Leuchtdioden sind ähnlich aufgebaut, allerdings sind oben rechts, unabhängig von der Position, Pfeile zur Anzeige optischer Strahlung angebracht und in die entgegengesetzte Richtung gerichtet (Abb. 6). Da als Indikatoren üblicherweise LEDs verwendet werden, die sichtbares Licht ausstrahlen, werden sie in Diagrammen mit den lateinischen Buchstaben HL bezeichnet. Der Standard-Buchstabencode D wird nur für Infrarot-LEDs (IR) verwendet.

Abb.6. Symbol für LEDs und LED-Anzeigen

LED-Zeichenanzeigen werden häufig zur Anzeige von Zahlen, Buchstaben und anderen Zeichen verwendet. Herkömmliche grafische Symbole für solche Geräte sind in GOST nicht offiziell vorgesehen, in der Praxis werden jedoch Symbole wie HL3, wie in Abb. 6, die die Bezeichnung eines Sieben-Segment-Indikators zur Anzeige von Zahlen und einem Komma zeigt. Segmente solcher Indikatoren werden im Uhrzeigersinn, beginnend von oben, mit Kleinbuchstaben des lateinischen Alphabets bezeichnet. Dieses Symbol spiegelt deutlich die nahezu reale Anordnung der lichtemittierenden Elemente (Segmente) im Indikator wider, obwohl es nicht ohne Nachteile ist; Es enthält keine Informationen über die Polarität des Einschlusses im Stromkreis (da ähnliche Indikatoren sowohl mit einer gemeinsamen Anode als auch mit einer gemeinsamen Kathode hergestellt werden, unterscheiden sich die Anschlussmuster). Dies bereitet jedoch keine besonderen Schwierigkeiten, da der Anschluss des gemeinsamen Anschlusses der Anzeigen in der Regel im Diagramm angegeben ist. Der Buchstabencode der Zeichenindikatoren ist HG.

Lichtemittierende Kristalle werden häufig verwendet Optokoppler- spezielle Geräte zur Verbindung einzelner Teile elektronischer Geräte, wenn deren galvanische Trennung erforderlich ist. In den Diagrammen werden Optokoppler mit dem Buchstaben U bezeichnet und wie in Abb. dargestellt dargestellt. 7.

Abb.7. Symbol für Optokoppler

Die optische Verbindung von Emitter (LED) und Fotodetektor wird in diesem Fall durch zwei Pfeile senkrecht zu den elektrischen Kommunikationsleitungen – den Ausgängen des Optokopplers – dargestellt. Der Fotodetektor im Optokoppler kann eine Fotodiode (siehe Abb. 7, U1), ein Fotothyristor U2, ein Fotowiderstand U3 usw. sein. Die relative Ausrichtung der Symbole von Emitter und Fotodetektor ist nicht geregelt. Bei Bedarf können die Komponenten des Optokopplers separat dargestellt werden, in diesem Fall sollte jedoch das Zeichen der optischen Verbindung durch die Zeichen der optischen Strahlung und des photoelektrischen Effekts ersetzt werden und die Zugehörigkeit der Teile zu einem Produkt an der Position angegeben werden Bezeichnung (siehe Abb. 7, U4.1, U4.2).

Diode- Dies ist ein Element mit unterschiedlicher Leitfähigkeit. Diese Eigenschaft wird in verschiedenen elektrischen und elektronischen Schaltkreisen genutzt. Darauf aufbauend entstehen Geräte, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden.

Arten von Dioden: Vakuum und Halbleiter. Der letztere Typ wird derzeit in den allermeisten Fällen verwendet. Es wird nie überflüssig sein zu wissen, wie eine Diode funktioniert, wofür sie benötigt wird, wie sie im Diagramm angezeigt wird, welche Arten von Dioden es gibt und wie verschiedene Diodentypen verwendet werden.

Elektrovakuumdioden

Geräte dieser Art werden in Form von Elektronenröhren hergestellt. Die Lampe sieht aus wie ein Glasbehälter, in dem sich zwei Elektroden befinden. Eine davon ist eine Anode, die andere ist eine Kathode. Sie befinden sich in einem Vakuum. Strukturell besteht die Anode aus einem dünnwandigen Zylinder. Die Kathode befindet sich im Inneren. Es hat normalerweise eine zylindrische Form. Im Inneren der Kathode ist ein isolierter Glühfaden verlegt. Alle Elemente verfügen über Leitungen, die mit den Stiften (Beinen) der Lampe verbunden sind. Die Beine der Lampe werden herausgezogen.

Arbeitsprinzip

Wenn ein elektrischer Strom durch die Spirale fließt, erwärmt er sich und erwärmt die Kathode, in der er sich befindet. Von der Oberfläche einer beheizten Kathode sammeln sich Elektronen, die diese ohne zusätzliches Beschleunigungsfeld verlassen, in unmittelbarer Nähe an. Ein Teil davon wird dann zur Kathode zurückgeführt.

Wenn an die Anode eine positive Spannung angelegt wird, strömen die von der Kathode emittierten Elektronen auf sie zu und erzeugen einen Anodenelektronenstrom.

Die Kathode hat eine Grenze für die Elektronenemission. Bei Erreichen dieser Grenze stabilisiert sich der Anodenstrom. Wenn an die Anode relativ zur Kathode eine kleine negative Spannung angelegt wird, hören die Elektronen auf, sich zu bewegen.

Das Kathodenmaterial, aus dem es besteht, weist einen hohen Emissionsgrad auf.

Strom-Spannungs-Kennlinie (CVC)

Die Strom-Spannungs-Kennlinie derartiger Dioden zeigt grafisch die Abhängigkeit des Anodenstroms von der an den Kathoden- und Anodenanschlüssen anliegenden Durchlassspannung. Es besteht aus drei Abschnitten:

• Langsamer nichtlinearer Anstieg des Stroms;
• Arbeitsteil der Merkmale;
• Anodenstrom-Sättigungsbereich.

Der nichtlineare Abschnitt beginnt nach dem anodischen Stromabschaltbereich. Seine Nichtlinearität hängt mit dem kleinen positiven Potential der Kathode zusammen, das Elektronen hinterlassen, wenn sie durch den Glühfaden erhitzt wird.

Der aktive Abschnitt definiert eine nahezu vertikale Linie. Es charakterisiert die Abhängigkeit des Anodenstroms von steigender Spannung.

Der Sättigungsabschnitt ist eine Linie mit konstantem Anodenstrom und zunehmender Spannung zwischen den Lampenelektroden. Die Elektronenröhre in diesem Bereich kann mit einem elektrischen Stromleiter verglichen werden. Die Kathodenemission erreichte ihren höchsten Wert.

Halbleiterdioden

Die Eigenschaft eines pn-Übergangs, elektrischen Strom in eine Richtung zu leiten, hat bei der Herstellung solcher Geräte Anwendung gefunden. Direkte Verbindung ist die Versorgung des n-Bereichs des Übergangs mit einem negativen Potential im Verhältnis zum p-Bereich, dessen Potential positiv ist. Bei diesem Einschalten befindet sich das Gerät im geöffneten Zustand. Wenn sich die Polarität der angelegten Spannung ändert, befindet sie sich in einem gesperrten Zustand und es fließt kein Strom durch sie.

Dioden können nach ihrem Zweck, ihren Herstellungsmerkmalen und der Art des bei ihrer Herstellung verwendeten Materials klassifiziert werden.

Für die Herstellung von Halbleiterbauelementen werden grundsätzlich Silizium- oder Germaniumwafer verwendet, die über eine elektrische Leitfähigkeit vom n-Typ verfügen. Sie enthalten einen Überschuss an negativ geladenen Elektronen.

Durch unterschiedliche Fertigungstechnologien ist es möglich, am Ausgang Punkt- oder Plattendioden zu erhalten.

Bei der Herstellung von Punktgeräten wird ein spitzer Leiter (Nadel) an eine n-Typ-Platte geschweißt. Auf seiner Oberfläche ist eine gewisse Verunreinigung angebracht. Bei Germaniumwafern enthält die Nadel Indium, bei Siliziumwafern ist die Nadel mit Aluminium beschichtet. In beiden Fällen entsteht ein pn-Übergangsbereich. Seine Form ähnelt einer Halbkugel (Spitze).

Für planare Geräte wird die Diffusions- oder Fusionsmethode verwendet. Der mit dieser Methode erhaltene Bereich der Übergänge variiert stark. Der weitere Verwendungszweck des Produkts hängt von seiner Größe ab. An den pn-Übergangsbereichen werden Drähte angelötet, die in Form von Leitungen aus dem Körper des fertigen Produkts bei der Installation verschiedener Stromkreise verwendet werden.

In den Diagrammen sind Halbleiterdioden in Form eines gleichseitigen Dreiecks dargestellt, an dessen oberer Ecke eine vertikale Linie parallel zu seiner Basis angebracht ist. Der Endpunkt der Leitung wird Kathode genannt und der Endpunkt der Basis des Dreiecks ist Anode.

Eine direkte Verbindung ist eine solche Verbindung, bei der der Pluspol der Stromquelle mit der Anode verbunden ist. Beim erneuten Einschalten wird das „Plus“ der Quelle mit der Kathode verbunden.

Volt-Ampere-Eigenschaften

Die Strom-Spannungs-Kennlinie bestimmt die Abhängigkeit des durch ein Halbleiterelement fließenden Stroms von der Größe und Polarität der an seinen Anschlüssen anliegenden Spannung.

Im Bereich der Durchlassspannungen werden drei Bereiche unterschieden: ein kleiner Durchlassstrom und ein direkter Betriebsstrom durch die Diode. Der Übergang von einem Bereich zum anderen erfolgt, wenn die Gleichspannung die Leitfähigkeitsschwelle erreicht. Dieser Wert liegt in der Größenordnung von 0,3 Volt für Germaniumdioden und 0,7 Volt für Siliziumdioden.

Wenn an die Anschlüsse einer Diode eine Sperrspannung angelegt wird, ist der durch sie fließende Strom sehr gering und wird Sperrstrom oder Leckstrom genannt. Diese Abhängigkeit wird bis zu einem bestimmten Wert der Sperrspannung beobachtet. Sie wird Durchbruchspannung genannt. Bei Überschreitung steigt der Rückstrom lawinenartig an.

Parametergrenzen

Bei Halbleiterdioden gibt es Parameterwerte, die nicht überschritten werden dürfen. Diese beinhalten:

• Maximaler Vorwärtsstrom;
• Maximale Sperrdurchbruchspannung;
• Maximale Verlustleistung.

Ein Halbleiterelement kann einem begrenzten Durchlassstrom standhalten. Bei Überschreitung kommt es zur Überhitzung des pn-Übergangs und zum Ausfall. Planare Leistungsgeräte haben bei diesem Parameter den größten Spielraum. Die Stärke des durch sie fließenden Gleichstroms kann mehrere zehn Ampere erreichen.

Das Überschreiten der maximalen Durchbruchspannung kann eine Diode, die unidirektionale Eigenschaften hat, in einen gewöhnlichen Leiter für elektrischen Strom verwandeln. Der Ausfall kann irreversibel sein und ist je nach verwendetem Gerät sehr unterschiedlich.

Leistung- Dies ist eine Größe, die direkt vom Strom und der Spannung abhängt, die an die Diodenanschlüsse angelegt werden. Ebenso wie die Überschreitung des maximalen Durchlassstroms führt auch die Überschreitung der maximalen Verlustleistung zu irreversiblen Folgen. Die Diode brennt einfach durch und erfüllt ihren Zweck nicht mehr. Um eine solche Situation zu verhindern, installieren Leistungsgeräte Geräte an Heizkörpern, die überschüssige Wärme an die Umgebung abführen (ableiten).

Arten von Halbleiterdioden

Die Eigenschaft einer Diode, Strom in Vorwärtsrichtung und nicht in Rückwärtsrichtung durchzulassen, hat in der Elektrotechnik und Funktechnik Anwendung gefunden. Für einen begrenzten Aufgabenbereich wurden auch spezielle Diodentypen entwickelt.

Gleichrichter und ihre Eigenschaften

Ihr Einsatz basiert auf den gleichrichtenden Eigenschaften dieser Geräte. Sie dienen dazu, durch Gleichrichtung des Eingangswechselsignals eine konstante Spannung zu erhalten.

Mit einer einzelnen Gleichrichterdiode können Sie an ihrem Ausgang eine pulsierende Spannung positiver Polarität erhalten. Mit einer Kombination davon kann eine wellenartige Ausgangsspannungswellenform erhalten werden. Durch den Einsatz zusätzlicher Elemente in Gleichrichterschaltungen, wie z. B. Hochleistungs-Elektrolytkondensatoren und Induktivitäten mit elektromagnetischen Kernen (Drosseln), kann am Ausgang des Gerätes eine konstante Spannung erhalten werden, die an die so notwendige Spannung einer galvanischen Batterie erinnert für den Betrieb der meisten Verbrauchergeräte.

Halbleiter-Zener-Dioden

Diese Dioden haben eine I-V-Kennlinie mit einem Rückwärtszweig mit hoher Steilheit. Das heißt, durch Anlegen einer Spannung mit umgekehrter Polarität an die Anschlüsse der Zenerdiode können Sie Begrenzungswiderstände verwenden, um in den Avalanche-gesteuerten Durchbruchmodus zu gelangen. Die Spannung am Punkt des Lawinendurchbruchs hat einen konstanten Wert mit einer erheblichen Änderung des Stroms durch die Zenerdiode, deren Wert je nach dem in der Schaltung verwendeten Gerät begrenzt ist. Dadurch wird die Ausgangsspannung auf dem gewünschten Niveau stabilisiert.

Durch technologische Vorgänge bei der Herstellung von Zenerdioden werden unterschiedliche Werte der Durchbruchspannung (Stabilisierungsspannung) erreicht. Der Bereich dieser Spannungen beträgt (3–15) Volt. Der spezifische Wert hängt vom ausgewählten Gerät aus einer großen Familie von Zenerdioden ab.

Funktionsprinzip von Detektoren

Zur Erkennung hochfrequenter Signale werden Dioden in Punkttechnik eingesetzt. Die Aufgabe des Detektors besteht darin, die Hälfte des modulierten Signals zu begrenzen. Dies ermöglicht die nachträgliche Verwendung eines Hochpassfilters, um nur das modulierende Signal am Ausgang des Geräts zu belassen. Es enthält niederfrequente Audioinformationen. Dieses Verfahren wird in Funkempfängern verwendet, die ein amplitudenmoduliertes Signal empfangen.

Merkmale von LEDs

Diese Dioden zeichnen sich dadurch aus, dass der Kristall beim Durchfließen von Vorwärtsstrom einen Strom von Photonen aussendet, die eine Lichtquelle darstellen. Abhängig von der Art des in der LED verwendeten Kristalls kann das Lichtspektrum entweder im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich oder im unsichtbaren Bereich liegen. Unsichtbares Licht ist Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung.

Bei der Auswahl dieser Elemente ist es notwendig, sich das zu erreichende Ziel vorzustellen. Zu den Hauptmerkmalen von LEDs gehören:

• Energieverbrauch;
• Nennspannung;
• Verbrauch aktuell.

Der Stromverbrauch der zur Anzeige verwendeten LED beträgt in weit verbreiteten Geräten maximal 20 mA. Bei diesem Strom ist das Leuchten der LED optimal. Der Beginn der Lumineszenz beginnt bei einem Strom von mehr als 3 mA.

Die Nennspannung wird durch den Innenwiderstand der Verbindungsstelle bestimmt, der kein konstanter Wert ist. Wenn der Strom durch die LED zunimmt, nimmt der Widerstand allmählich ab. Die Spannung der zur Stromversorgung der LED verwendeten Stromquelle darf nicht niedriger sein als die im Datenblatt angegebene Spannung.

Der Stromverbrauch ist ein Wert, der von der Stromaufnahme und der Nennspannung abhängt. Sie nimmt mit zunehmenden Größen, die sie bestimmen, zu. Dabei ist zu berücksichtigen, dass leistungsstarke Leuchtdioden 2 oder sogar 4 Kristalle enthalten können.

LEDs haben unbestreitbare Vorteile gegenüber anderen Beleuchtungsgeräten. Sie können für eine lange Zeit aufgelistet werden. Die wichtigsten sind:

• Hohe Effizienz;
• Große Haltbarkeit;
• Hohe Sicherheit durch niedrige Versorgungsspannungen.

Der Nachteil ihres Betriebs ist die Notwendigkeit einer zusätzlichen stabilisierten Gleichstromquelle, was die Kosten erhöht.

Wir hören oft, dass dieses oder jenes Gerät mit Dioden arbeitet. Was ist eine Diode?

Eine Diode ist ein elektronisches Element, das Strom in eine Richtung gut durchlässt, jedoch einen starken Widerstand aufweist, wenn versucht wird, Strom in die entgegengesetzte Richtung durchzulassen.

Wie moderne Dioden funktionieren

Derzeit werden Halbleiterdioden aus Germanium oder Silizium verwendet. Eine solche Diode ist eine in zwei Teile geteilte Platte. In einem Teil wird künstlich ein Mangel an Elektronen erzeugt. Dies ist ein Bereich mit p-Leitfähigkeit (aus dem Wort „positiv“). Der Pluspol der Diode wird Anode genannt.

Der andere Teil hat einen Elektronenüberschuss. Dies ist ein Bereich mit n-Leitfähigkeit (vom Wort „negativ“). Der Minuspol der Diode wird Kathode genannt.

Die Grenze zwischen diesen Bereichen wird als pn-Übergang bezeichnet.

Wie funktioniert eine Diode?

Wenn Sie den Pluspol der Stromquelle mit der Anode der Diode und den Minuspol mit der Kathode verbinden, fließt ein elektrischer Strom durch einen solchen Stromkreis. Wenn der Stromkreis auch eine Glühbirne enthält, leuchtet diese. Was macht die Diode, wenn der Plus- und Minuspol der Stromversorgung vertauscht sind? Es bietet einen starken Widerstand gegen den Strom. Der Strom wird so schwach, dass die Glühbirne nicht leuchtet.

Wozu dienen Dioden?

Die Hauptanwendung von Dioden ist die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Die Diode ist das Hauptbauelement aller Netzteile, auch des derzeit in Ihrem Computer verbauten.

Dioden werden auch häufig in Logikschaltungen verwendet, in denen der Stromfluss in die gewünschte Richtung sichergestellt werden muss. Solche Schaltungen werden in analogen Geräten verwendet.