가장 간단한 반도체 구성 요소 인 다이오드 는 전류 흐름의 방향을 관리하는 핵심 목적과 관련된 다양한 유용한 기능을 수행합니다. 다이오드는 한 방향으로 전류를 흐르게합니다.
완벽하게 효율적인 다이오드는 음의 전압을 가진 개방 회로로 보이며 그렇지 않은 경우 단락 회로처럼 보입니다. 그러나 다이오드는 비효율적이기 때문에 전류 - 전압 관계는 비선형 적이다.
따라서 다이오드의 데이터 시트를 참조하여 특정 다이오드의 순방향 전압에 대한 곡선 그래프를 볼 수 있으므로 특정 프로젝트에 적합한 다이오드를 선택할 수 있습니다.
다이오드의 응용
단순한 2- 핀 반도체 소자 임에도 불구하고, 다이오드는 현대 전자 제품에서 매우 중요합니다. 다이오드의 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- AC를 DC 전압으로 변환하는 것과 같은 전압 정류
- 공급 장치에서 신호 분리
- 신호 크기 제어
- 믹싱 신호
전력 변환
다이오드의 중요한 용도 중 하나는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 것입니다. 하나의 다이오드 또는 4 개의 다이오드를 사용하여 중간 전압 (단일 다이오드) 또는 전파 (4 개의 다이오드) 정류기 를 형성함으로써 110V 가정용 전력을 DC로 변환 할 수있다. 다이오드는 AC 파형의 절반 만 통과시켜이를 수행합니다. 이 전압 펄스를 사용하여 커패시터를 충전하면 출력 전압은 전압 리플이 작은 안정된 직류 전압으로 나타난다. 전파 정류기를 사용하면 AC 펄스를 라우팅하여 입력 사인파의 양과 음의 반을 양의 펄스로 볼 수 있으므로이 프로세스가 더욱 효율적으로 이루어 지므로 실제로 입력 펄스의 주파수가 커패시터로 두 배가됩니다. 충전 상태를 유지하고보다 안정적인 전압을 전달하는 데 도움이됩니다.
다이오드 및 커패시터를 사용하여 작은 AC 전압을 취하여이를 곱하여 매우 높은 전압 출력을 생성하는 다양한 전압 배율기 유형을 생성 할 수 있습니다. 캐패시터 및 다이오드의 올바른 구성을 사용하여 AC 및 DC 출력 모두 가능합니다.
신호의 복조
다이오드의 가장 일반적인 용도는 AC 신호의 음의 구성 요소를 제거하는 것입니다. AC 파형의 음의 부분은 일반적으로 양의 절반과 동일하기 때문에이 신호를 제거하는 과정에서 정보가 거의 손실되지 않으므로보다 효율적인 신호 처리가 가능합니다.
신호 복조는 일반적으로 반송파에서 무선 신호를 추출하는 데 도움이되는 필터링 시스템의 일부로 라디오 에서 사용됩니다.
과전압 보호
다이오드는 민감한 전자 부품의 보호 장치로도 잘 작동합니다. 전압 보호 장치로 사용될 때, 다이오드는 정상 동작 조건에서는 비 도통이지만, 집적 회로에 해를 끼치 지 않는 고전압 스파이크는 즉시 단락시킵니다. 과도 전압 보호기라고하는 특수 다이오드는 특히 과전압 보호를 위해 설계되었으며, 단시간 (예 : 전압 스파이크 또는 전기 충격의 일반적인 특성)의 매우 큰 전력 스파이크를 처리 할 수 있으며 이는 일반적으로 부품을 손상시키고 전자 제품의 수명을 단축시킵니다.
마찬가지로 다이오드는 특정 지점에서 통과 할 수있는 전압을 차단하는 특수 목적 인 클리퍼 또는 리미터 역할을하여 전압을 조절할 수 있습니다.
현재 조향
다이오드의 기본 응용은 전류를 조종하여 올바른 방향으로 만 흐르게하는 것입니다. 다이오드의 전류 조정 기능이 좋은 영향을 미치는 한 영역은 전원 공급 장치에서 오는 전원에서 배터리 전원으로 전환하는 것입니다. 장치가 연결되어 충전되는 경우 (예 : 휴대폰 또는 무정전 전원 공급 장치) 장치는 배터리가 아닌 외부 전원 공급 장치에서만 전원을 공급 받아야하며 장치가 연결되어있는 동안에는 배터리가 전력을 공급 받아야합니다 충전. 전원이 제거 되 자마자 사용자가 중단을 감지 할 수 있도록 배터리가 장치에 전원을 공급해야합니다.
전류 조정의 좋은 예는 역전 류 보호입니다. 예를 들어 차를 고려해보십시오. 배터리가 끊어지고 친절한 통행인이 점퍼 케이블을 도와 주겠다고 제안하면 빨간색과 검은 색 케이블 주문을 혼합하면 배터리 옆의 다이오드가 잘못된 방향의 전류를 차단하기 때문에 자동차의 전기 시스템을 튀지 않게됩니다.
로직 게이트
컴퓨터는 2 진수로 작동합니다. 끝이없는 바다는 0과 1입니다. 컴퓨팅에서 바이너리 결정 트리는 스위치가 켜져 있는지 ( "1") 또는 꺼져 있는지 ( "0")를 제어하는 다이오드에 의해 활성화 된 논리 게이트를 기반으로합니다. 수십억 개의 다이오드가 최신 프로세서에 등장하지만 전자 제품 매장에서 구입하는 다이오드와 기능적으로 동일합니다.
다이오드와 빛
LED 손전등은 발광 다이오드로부터 조광되는 손전등입니다. 양의 전압이 있으면 LED가 켜집니다.
반대로 포토 다이오드는 수집기 (미니 태양 전지 패널과 같은)를 통해 빛을 받아들이고 그 빛을 소량의 전류로 변환합니다.