معرفی انواع دیود، کاربرد و عملکرد آن ها

دیود ها همانند فیبر مدار چاپی یکی از اجزای اصلی و پر کاربرد در الکترونیک هستند. آن ها به عنوان تراشه‌ های نیمه‌ هادی ساخته می ‌شوند و در انواع مختلفی وجود دارند. از دیود ها در مدارات الکترونیکی برای کنترل جریان الکتریکی و تغییر ولتاژ استفاده می ‌شود. دیود ها به دلیل ویژگی‌ های منحصر به فرد خود از جمله: راحتی استفاده، سرعت بالا، کارایی زیاد و اندازه کوچک در بسیاری از صنایع و دستگاه ‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

تفاوت اصلی دیود با سایر اجزای الکترونیکی این است که دیود یک تراشه دوتایی می باشد که از دو ناحیه مختلف نوع P و N تشکیل شده است. قسمت P برای ایجاد بار های مثبت (پیشوند) و ناحیه نوع N برای ایجاد بار های منفی (معکوس پیشوند) استفاده می ‌شود. در این مقاله، به بررسی انواع مختلف دیود و عملکرد و کاربردی که دارند، پرداخته می شود.

دیود بهمنی:

دیود بهمنی به عنوان یک محافظ در برابر ولتاژ بالا و نوسانات ناخواسته استفاده می ‌شود. با تنظیم دیود بهمنی به مقدار خاص، ولتاژ روی دیگر قطعات مدار محدود شده و از خرابی آن ها جلوگیری می کند. وقتی ولتاژ بر روی دیود بهمنی به مقدار مشخصی می‌ رسد، فرایند تصاعدی شروع می‌ شود. در این فرایند الکترون‌ ها و پیشوند ‌های مثبت در ساختار دیود با سرعت بالا به هم برخورد می ‌کنند و این باعث آزاد سازی انرژی و الکترون ‌های بیشتر می‌ شود که به این پدیده انفجار بهمنی می گویند.

 محافظت در برابر افزایش ولتاژ، استفاده در سوئیچینگ و برخی بخش های ارتباطات و سیستم ‌های رادیویی از کاربرد های این مدل دیود است.

دیود جریان ثابت:

دیود جریان ثابت به گونه ای طراحی شده، تا جریان الکتریکی را در یک محدوده ثابت نگه دارد به طوری که تغییرات ولتاژ بر روی دیود تأثیر کمی بر جریان داشته باشد. دیود جریان ثابت عملکردی مشابه دیود زنر دارد، با این تفاوت که دیود زنر برای نگه داشتن ولتاژ ثابت عمل می‌ کند. از این دیود در کاربرد هایی استفاده می‌ شود که نیاز به جریان ثابت در تغذیه یا کنترل برداری دارند.

شما با مراجعه به فروشگاه پیشبرد الکترونیک که تولید کننده فیبر مدار چاپی و انواع قطعات الکترونیکی است، می توانید تجهیزات مورد نیاز خود را با بالا ترین کیفیت خریداری کنید.

دیود زنر:

دیود زنر بر خلاف دیود معمولی به طور خاصی طراحی شده است، تا ولتاژ ثابتی را در طی یک محدوده مشخص از جریان الکتریکی حفظ کند. در ولتاژ زنر، دیود به صورت عکس جریان می ‌گیرد و به عنوان یک سوئیچ ولتاژ استفاده می ‌شود. وقتی ولتاژ بر روی دیود زنر از ولتاژ آن بالاتر باشد، جریان به طور قابل توجه ‌ای روی دیود رخ می ‌دهد و دیود به عنوان یک منبع تقویت کننده ولتاژ عمل می‌ کند.

به طور کلی دیود های زنر به عنوان منابع ولتاژ ثابت محافظ در برابر افزایش ولتاژ و تنظیم کننده های آن استفاده می ‌شوند. آن ها در صنایع الکترونیکی، مخابرات، تغذیه برق و سایر بخش ‌های صنعتی کاربر های متنوعی دارند.

دیود معکوس:

دیود معکوس نسبت به دیود معمولی عملکرد عکس دارد. به عبارت دیگر جریان الکتریکی در دیود معکوس زمانی رخ می ‌دهد که ولتاژ بر روی آن در جهت عکس قطبیت دیود معمولی قرار گیرد. زمانی که ولتاژ بر روی دیود معکوس اعمال می ‌شود جریان الکتریکی بسیار کمی در جهت عکس جریان معمول دیود رخ می ‌دهد که به آن جریان نشتی می گویند و معمولاً بسیار ضعیف است.

به طور کلی از این مدل دیود ها برای کنترل جریان در مدار ها، محافظت در برابر ولتاژ معکوس و اندازه‌ گیری استفاده می کنند. آن ها عملکرد معکوس دیود معمولی را دارا بوده و در بسیاری از صنایع الکترونیکی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

دیود لیزری:

دیود لیزر ی یک نوع دیود است که نوری که تولید می ‌کند در قالب یک پرتو لیزری است. این دیود به جای تولید نور متفرقه، نوری که در آن فوتون ‌ها با هم، هم‌ فاز هستند و پرتویی متمرکز شده و بسیار مستقیمی را تولید می ‌کند. دیود های لیزری به دلیل امکانات و کاربرد های متنوع خود در بسیاری از کاربرد ها از جمله: ارتباطات نوری، پزشکی، سنسور ها و سنجش، دستگاه‌ های نمایش و خواندن و نوشتن دیسک ‌های نوری مورد استفاده قرار می ‌گیرند. در واقع این نوع دیود ها به عنوان منابع نوری قوی و دقیق شناخته می ‌شوند و در بسیاری از صنایع قابل استفاده هستند.

فتو دیود:

این نمونه دیود به جای تولید نور، قابلیت تشخیص نور را دارا است. وقتی نوری بر روی فتو دیود تابیده می ‌شود جریان الکتریکی در آن به وجود می آید که این جریان با توجه به شدت و ویژگی‌ های نور وارد شده تغییر می ‌کند. فتو دیود ها در برخی کاربرد ها مانند: ارتباطات و حسگر های نوری، تشخیص اشیاء، اندازه‌ گیری نور و کنترل خودکار روشنایی استفاده می‌ شوند. هم چنین استفاده از آن ها در بسیاری از صنایع و برنامه‌ ها مانند: الکترونیک، ارتباطات، روباتیک، پزشکی، خودرو سازی و صنایع نظامی رایج است.

دیود نور افشان:

دیود نور افشان (Light Emitting Diode یا LED) یک نوع دیود است که باعث تولید نور می شود. زمانی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند الکترون ‌ها و لاکتون ‌ها در داخل دیود با هم ترکیب می ‌شوند و این فرآیند منجر به تولید فوتون (نور) می‌ شود.

استفاده‌ های دیود های نور افشان بسیار گسترده است و شامل مواردی مانند: نمایشگر ها، روشنایی خودرو، لوازم روشنایی خانگی، نور پردازی، الکترونیک مصرفی، تابلو های نشانگر و بسیاری از دستگاه ‌های الکترونیکی می‌ شود. هم چنین به دلیل مزایایی که برای صرفه جویی در انرژی و سازگاری با مدار های الکترونیکی دارند در بسیاری از حوزه ‌های صنعتی و تجاری نیز استفاده می‌ شوند.

دیود سیگنال کوچک:

این نوع دیود برای کاربرد هایی در مدار های الکترونیکی با سیگنال های کوچک و فرکانس ‌های بالا طراحی شده و عموماً از جوهره سیلیسیوم ساخته شده است. دیود‌ های سیگنال کوچک در کاربرد های مختلفی مانند: تقویت سیگنال ‌ها، تعمیرات الکترونیکی، مدار های مخابراتی، مدارهای تقویت کننده صوتی و غیره استفاده می ‌شوند. استفاده از اسید مدار چاپی برای کاهش خطا در این مدار ها نیز می تواند گزینه ی مناسبی باشد.

سخن آخر:

دیود ها در انواع مختلفی وجود دارند که در بسیاری از دستگاه‌ های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌ گیرند. با استفاده از دیود ها می ‌توان به کنترل جریان الکتریکی، تثبیت ولتاژ، تبدیل امواج الکتریکی پرداخت و توابع منطقی را پیاده‌ سازی کرد.  این ویژگی‌ ها باعث استفاده وسیع دیود ها در صنایع الکترونیکی، ارتباطات، توان، الکترونیک خودرو و بسیاری دیگر از حوزه ‌های فناوری شده است.

در کل دیود ها به عنوان اجزای کلیدی و بنیادی در دستگاه ‌ها و سیستم‌ های الکترونیکی عملکرد مهمی دارند و به عنوان عناصر اساسی در طراحی مدار ها و کاربرد های الکترونیکی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.