Dióda feszültségesés: mit, miért, hogyan és részletes tények

Ebben a cikkben megvitatjuk a dióda feszültségesését, annak okát, és hogyan számíthatjuk ki. A dióda egy félvezető eszköz, amely lehetővé teszi az egyik irányú áramáramlást, és korlátozza az áramot a másik oldalon.

A dióda feszültségesése alapvetően az előremenő előfeszítési feszültségesésre utal. Egy elektromos áramkörben lévő diódában fordul elő, amikor áram halad át rajta. Ez az előrefeszített feszültségesés a PN átmenet által kialakított kimerülési tartomány hatásának eredménye egy rákapcsolt feszültség hatására.

Mi a dióda feszültségesése?

A dióda feszültségesése az anódról a katódra áramló áram eredménye. Amikor a dióda előfeszítéssel vezet, a rajta keresztüli potenciálesést dióda feszültségesésnek vagy előremenő feszültségesésnek nevezik. 

Ideális esetben nem eshet feszültségesés a diódán, amikor az áramot vezet és egyenáramú kimeneti feszültséget generál. A való életben kis feszültségesés lép fel az előremenő ellenállás és az előremenő áttörési feszültség miatt. A szilícium esetében a dióda feszültségesése 0.7 Volt körül van. 

Mekkora feszültség csökken egy diódán?

Bármely dióda adott mennyiségű feszültséget enged le a kapcsaira. A 0.7 V-os dióda feszültségesése azt jelenti, hogy az ellenálláson vagy az áramkörben lévő terhelésen átmenő feszültség (tápfeszültség – 0.7) volt.

A különböző diódák feszültségesése eltérő. Tipikusan 0.6 és 0.7 volt között mozog egy kis szilícium diódánál. Schottky diódáknál a feszültségesés értéke 0.2 Volt. Fénykibocsátó diódák vagy LED-ek esetében a feszültségesés 1.4-4 Volt között mozog. A germánium diódák feszültségesése 0.25-0.3 volt.

Olvass tovább a….Kábel feszültségesése: Kiszámítás és részletes tények

Miért van feszültségesés a diódán?

A dióda előretolt előfeszítésben kiválaszt egy megfelelő feszültségszintet, hogy az elektronikus töltéseket a PN átmenet felé tudja tolni. Hasonlóan mondható el, mintha minden egyes labdát az asztal tetejére kell „emelni” a padlóról.

Az elektromos töltések PN átmeneten keresztüli mozgatásához szükséges energiaszint-különbség okozza a feszültségesés. Ezenkívül a diódában van némi ellenállás, amely bizonyos mértékű feszültségesésért felelős. Az ellenállásból eredő feszültségesés a PN átmeneten megengedett áramerősségtől függ.

Hogyan lehet kiszámítani a dióda feszültségesését?

A különböző diódák feszültségesése eltérő. Szilícium diódánál kb. 0.7 Volt, germánium diódánál 0.3 Volt és schottky dióda 0.2 Volt körül van. A LED-ek különböző feszültségesési értékekkel rendelkeznek. 

Ha ki akarjuk számítani a feszültségesést az áramkör bármely más elemén, akkor az adott elem és a forrás között lévő diódák feszültségesését ki kell vonnunk a forrásfeszültségből. Tehát ennek az elemnek a feszültségesése (forrásfeszültség- diódafeszültségesések összege).

Hogyan lehet feszültséget csökkenteni diódával?

A Zener diódák jók a feszültség csökkentésére. Mindazonáltal egy triviális módszer a diódák segítségével történő feszültségcsökkentésre, ha több diódát sorba kötünk a tápellátással. Mindegyik dióda csaknem 0.7 voltos feszültségesést okoz.

A diódák csak egyirányú elektromos áramot engednek meg, de a dióda csak akkor vezeti az áramot, ha a betáplálás eléri a küszöböt. A szilíciumdióda szabványos küszöbértéke 0.6 volt. … Minden dióda sorba kapcsolása után a feszültség 0.6 volttal csökken. Ezt a technikát alkalmazva diódák segítségével feszültséget engedhetünk le az áramkörben.

Olvass tovább…Hogyan számítsuk ki a feszültségesést egy soros áramkörben: részletes tények

GYIK

Hogyan csökkenthető a feszültség Zener diódával?

A Zener-dióda a diódák egy speciális esete, amely lehetővé teszi az áram fordított áramlását egy bizonyos feszültséggel, amelyet Zener-feszültségnek neveznek. A fordítottját is csökkentheti feszültséget és hatékony feszültségszabályozóként működik.

Ahhoz, hogy Zener diódát használjunk a feszültség csökkentésére, párhuzamosan kell csatlakoztatnunk az áramkör terhelésével. A tápfeszültségnek nagyobbnak kell lennie, mint a Zener feszültség, és a diódának fordított előfeszítésben kell lennie. Ez a csatlakozás segít csökkenteni a fordított feszültséget egy meghatározott értékre, és feszültségszabályozóként működik.

Dióda feszültségesési képlete

Az egyszerűség kedvéért a diódán átívelő feszültségesést 0.7 V-nak tételezzük fel. Ha az áramkörben egy terhelés mellett csak egy dióda van, akkor a terhelésen keresztüli feszültségesés (tápfeszültség – 0.7) Volt. 

Ha egy áramkörben több dióda van sorba kapcsolva, a feszültségesés a terhelésen (tápfeszültség – a diódák száma * 0.7). Például az 1. képen a feszültségesés a D1 diódán = (5-0.7) = 4.3 V. A feszültségesés a D2 diódán = (5-2 * 0.7) = 3.6 V. A feszültségesés a D3 diódán = (5-3 * 0.7) = 2.9 V. 

dióda feszültségesés
Kép 1

Olvass tovább a….Egyfázisú feszültségesés: Kiszámítás és részletes tények

Dióda feszültségesés diagram

Az alábbi táblázat bemutatja a különböző típusú diódák feszültségesési határait.

A dióda típusaFeszültségesés
Szilícium dióda0.6-0.7 Volt
Germánium dióda0.25-0.3 Volt
Schottky dióda0.15-0.45 Volt
Piros LED1.7-2.2 Volt
kék LED3.5-4 Volt
Sárga LED2.1-2.3 Volt
Zöld LED2.1-4 Volt
fehér LED3.3-4 Volt
Narancssárga LED2.03-2.20 Volt
Lila LED2.76-4 Volt

Dióda feszültségesés a hőmérséklet függvényében

A dióda feszültségesése az üzemi dióda kapcsai közötti potenciálkülönbség. A feszültségesés a dióda hőmérsékleti együtthatójától és az áramkör többi elemének viselkedésétől függ.

A pozitív vagy negatív hőmérsékleti együttható növeli vagy csökkenti a dióda feszültségesését. A legtöbb szilíciumdióda negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a feszültségesés csökken a hőmérséklet emelkedésével. A Zener diódának pozitív hőmérsékleti együtthatója van, ami növeli a feszültségesést.

Dióda feszültségesés vs áram

A feszültségesés A dióda keresztirányú áramerőssége nemlineáris módon nő. De mivel a differenciálellenállás kisebb, a növekedés nagyon lassú. Tekinthetjük az előremenő feszültség vs áram karakterisztikáját. 

A IV görbéből láthatjuk, hogy a nagymértékű áramnövekedés kezdetben elhanyagolhatóan kis feszültségnövekedést eredményez. Aztán gyorsabban emelkedik a feszültség, és végül nagyon gyorsan eszkalálódik. Az IV görbe a feszültség exponenciális növekedését mutatja az árammal. Mire a Vd átlépi a 0.6/0.7 V értéket, gyorsan felfelé mozdul.

Amikor feszültségesés a PN átmenet diódán?

Amikor az áram áthalad az áramkör bármely alkatrészén, feszültségesés következik be. Hasonlóképpen, amikor az áram előretolt előfeszítéssel halad át a diódán, akkor a feszültségesés, az úgynevezett előremenő feszültségesés.

A pn átmenet dióda nem tudja továbbítani az áramot a csomópontból fordított előfeszítésben nagyon nagy ellenállás miatt. A pn átmenet megszakadt áramkörként működik, így az ideális pn átmenet diódán a feszültségesés változatlan marad. Ez egyenlő az akkumulátor feszültségével.

Kérjük, kattintson a további információkért is Szerves fénykibocsátó diódák.

Lapozzon a lap tetejére