Kijenzi rahisi zaidi cha semikondukta - diode - hufanya kazi mbalimbali muhimu zinazohusiana na madhumuni yake ya msingi ya kudhibiti mwelekeo wa mtiririko wa mkondo wa umeme. Diodi huruhusu mkondo kupita ndani yake katika mwelekeo mmoja pekee.
Diodi zinazofanya kazi vizuri zinaonekana kuwa saketi wazi zenye volti hasi na zinaonekana kama saketi fupi vinginevyo. Lakini kwa sababu diode zinakubali uzembe fulani, uhusiano wao wa sasa hadi voltage sio wa mstari. Kwa hivyo, utataka kushauriana na hifadhidata ya diode ili kuona grafu ya curve ya voltage yoyote ya mbele ya diode inayohusiana na mkondo wake wa mbele, ili uchague diode inayofaa kwa mradi wako mahususi.
Matumizi ya Diode
Licha ya kuwa vifaa rahisi vya semiconductor vya pini mbili, diodi ni muhimu katika vifaa vya kisasa vya kielektroniki. Baadhi ya matumizi ya kawaida ya diodi ni pamoja na:
- Kurekebisha voltage, kama vile kugeuza AC kuwa voltages DC
- Kutenga mawimbi kutoka kwa usambazaji
- Kudhibiti ukubwa wa mawimbi
- Mawimbi ya kuchanganya
Ubadilishaji wa Nguvu
Utumizi mmoja muhimu wa diodi ni kubadilisha nishati ya AC kuwa nishati ya DC. Diodi moja au diodi nne hubadilisha nguvu ya kaya ya 110V hadi DC kwa kuunda nusu ya (diode moja) au kirekebishaji cha mawimbi kamili (diodi nne). Diode inaruhusu nusu tu ya muundo wa wimbi la AC kusafiri kupitia hiyo. Wakati mapigo haya ya voltage yanachaji capacitor, voltage ya pato inaonekana kuwa ya kutosha ya DC na ripple ndogo ya voltage. Kutumia kirekebishaji mawimbi kamili hufanya mchakato huu kuwa mzuri zaidi kwa kuelekeza mipigo ya AC ili nusu chanya na hasi za mawimbi ya sine ya pembejeo zionekane kama mipigo chanya tu, na hivyo kuongeza maradufu mzunguko wa mipigo ya kuingiza kwenye capacitor, ambayo. husaidia kuiweka chaji na kutoa voltage thabiti zaidi.
Diodi na capacitors huunda viongeza volti tofauti ili kuchukua volteji ndogo ya AC na kuizidisha ili kuunda matokeo ya volteji ya juu sana. Matokeo ya AC na DC yanawezekana kwa kutumia usanidi sahihi wa capacitors na diodi.
Upunguzaji wa Mawimbi
Matumizi ya kawaida ya diodi ni kuondoa kijenzi hasi cha mawimbi ya AC. Kwa sababu sehemu hasi ya muundo wa wimbi la AC kawaida hufanana na nusu chanya, taarifa ndogo sana hupotea katika mchakato huu wa kuiondoa, na hivyo kusababisha uchakataji wa mawimbi kwa ufanisi zaidi.
Ushushaji wa ishara hutumiwa kwa kawaida katika redio kama sehemu ya mfumo wa kuchuja ili kusaidia kutoa mawimbi ya redio kutoka kwa wimbi la mtoa huduma.
Ulinzi wa Voltage Kupita Kiasi
Diode pia hufanya kazi vizuri kama vifaa vya ulinzi vya vipengee nyeti vya kielektroniki. Zinapotumiwa kama vifaa vya ulinzi wa volteji, diodi hazipitiki chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji lakini fupi mara moja mingo wowote wa voltage ya juu chini ambapo hauwezi kudhuru saketi iliyounganishwa. Diodi maalumu zinazoitwa vidhibiti vya muda mfupi vya voltage zimeundwa mahsusi kwa ajili ya ulinzi wa over-voltage na zinaweza kushughulikia spikes kubwa sana za nguvu kwa muda mfupi, sifa za kawaida za spike ya voltage au shock ya umeme, ambayo kwa kawaida inaweza kuharibu vipengele na kufupisha maisha ya bidhaa ya kielektroniki.
Vile vile, diode inaweza kudhibiti volteji kwa kutumika kama klipu au kikomo - madhumuni maalumu ambayo hufunika volteji inayoweza kupita ndani yake kwa wakati fulani.
Uendeshaji wa Sasa
Matumizi ya kimsingi ya diodi ni kuelekeza mkondo na kuhakikisha kuwa inatiririka katika mwelekeo ufaao pekee. Eneo moja ambapo uwezo wa sasa wa uendeshaji wa diodi hutumiwa kwa matokeo mazuri ni katika kubadili kutoka kwa nguvu inayotoka kwa usambazaji wa nishati hadi kwa nguvu inayoendesha kutoka kwa betri. Wakati kifaa kimechomekwa na kuchaji - kwa mfano, simu ya rununu au usambazaji wa umeme usiokatizwa - kifaa kinapaswa kuwa kikichota nishati kutoka kwa umeme wa nje pekee na sio betri, na wakati kifaa kimechomekwa kwenye betri kinapaswa kuwa kikichota nishati. na kuchaji tena. Mara tu chanzo cha nishati kinapoondolewa, betri inapaswa kuwasha kifaa ili kusiwe na usumbufu unaoonekana na mtumiaji.
Mfano mzuri wa uendeshaji wa sasa ni kupitia ulinzi wa sasa wa kinyume. Fikiria, kwa mfano, gari lako. Betri yako inapokufa na mpita njia rafiki anajitolea kukusaidia kwa nyaya za kurukaruka, ukichanganya mpangilio wa nyaya nyekundu na nyeusi hutaangazia mfumo wa umeme wa gari lako kwa sababu diodi zilizo karibu na betri huzuia mkondo usio sahihi.
Mstari wa Chini
Kompyuta hufanya kazi kwa mfumo wa jozi - bahari isiyoisha ya sufuri na zile. Miti ya maamuzi ya binary katika kompyuta inategemea milango ya mantiki inayowezeshwa na diodi zinazodhibiti ikiwa swichi imewashwa ("1") au imezimwa ("0"). Ingawa mamia ya mamilioni ya diodi huonekana katika vichakataji vya kisasa, kiutendaji ni sawa na diodi unazonunua kwenye duka la vifaa vya elektroniki - ndogo zaidi.
Diodes na Mwanga
Tochi ya LED ni tochi ambayo mwanga wake unatokana na diode inayotoa mwanga. Kukiwa na volti chanya, taa za LED huwaka.
Photodiode, kwa kulinganisha, inakubali mwanga kupitia kikusanya (kama vile paneli ndogo ya jua) na kubadilisha mwanga huo kuwa kiasi kidogo cha sasa.
