Dioda prostownicza – jak działa?

Dioda jest podzespołem elektronicznym, którego zadaniem jest przepuszczanie prądu w jedną stronę. Oczywiście istnieją różne rodzaje diod, posiadających różne kształty i właściwości, ale zadanie zawsze jest to samo – przepuszczanie prądu w jedną stronę lepiej niż w drugą. Właściwości diody zależą od materiału użytego do jej wykonania. Dzięki mieszaniu różnych materiałów uzyskano diody o najróżniejszych cechach, każda z nich została nazwana i ma swój symbol.

Często, kiedy mówimy o diodach w wyobraźni widzimy świecący element. Jest to jeden z rodzaju diod zwany diodami LED. Wykorzystuje się je na szeroką skalę w telebimach, coraz bardzie rozpowszechnione są żarówki z zespołem diod LED.

Innym rodzajem diod są diody Schottky’ego. Potrafią one błyskawicznie załączyć prąd w obwodzie, dlatego też używa się ich, jako przełączników.

Diody Zenera, to kolejne ciekawe diody, która cechuje się lawinowym wypuszczeniem prądu po przekroczeniu zadanego napięcia, zwanego napięciem przebicia. Wykorzystywane są, jako elementy zabezpieczające w układzie. Napięcie przebicia dobiera się poniżej wartości napięcia mogącego uszkodzić pozostałe elementy układu.

No i interesujące nas diody prostownicze. Diody prostownicze to diody, których zadaniem jest prostowanie prądu przemiennego.

Każdy z nas ma w domu ładowarkę, nie ma znaczenia, do jakiego sprzętu są przeznaczone. Możesz nimi ładować baterię w telefonie, tablecie, maszynce do golenia, szczoteczce do zębów, wkrętarce etc. Ważne jest to, aby ładowarka była mała i lekka do przenoszenia. Niektórzy z nas zapewne pamiętają ciężkie ładowarki transformatorowe, to właśnie transformatory zostały zastąpione diodami prostowniczymi.

Zobacz również:  Rodzaje Wirusów Komputerowych

Tak jak wspomnieliśmy wyżej, zadaniem diody prostowniczej jest wyprostowaniu prądu przemiennego z naszego gniazdka elektrycznego do postaci bezpiecznej dla naszych urządzeń elektrycznych. Prostowanie polega na przepuszczeniu przez diodę prądu w jednym kierunku, dokładnie w momencie, kiedy polaryzacja diody jest w kierunku przewodzenia, i zablokowaniu przepływu prądu, w momencie, gdy polaryzacja diody jest zaporowa. Polaryzacja przepuszczająca występuje, gdy na anodzie napięcie jest wyższe niż na katodzie a zaporowa w odwrotnej sytuacji.

Diody prostownicze mogą pracować od częstotliwości 50Hz do kilkudziesięciu kHz. Najistotniejszymi parametrami granicznymi diod prostowniczych są:

  • napięcie przewodzenia
  • prąd wsteczny

Parametry diody ustala się dla temperatury otoczenia wynoszącej 25 stopni Celsjusza. Wiadomo jednak, że w trakcie pracy dioda mocno się nagrzewa, zależne od jej obciążenia prądowego i stosowanego chłodzenia. Do odprowadzania ciepła stosuje się przeważnie radiatory. Do wykazania bilansu cieplnego diody prostowniczej istotnym parametrem jest rezystancja cieplna. Znajomość dopuszczalnej temperatury złącza oraz rezystancji cieplnej pozwala na określenie mocy w diodzie.

Budowa diody prostowniczej

Przy wytwarzaniu diod prostowniczych wykorzystuje się głównie krzem. Jego wartość prądu przewodzenia wynosi 0,7 V. Można też spotkać, choć już coraz rzadziej diody germanowe, o prądzie przewodzenia 0,3 V. Budowane są one wielowarstwowo i charakteryzują się małą, kilku omową rezystancją w kierunku przewodzenia. Pozwala to na uzyskanie wysokiej sprawności prostowania.

Zobacz również:  Jak naprawić kartę SD? Sprawdzone sposoby na naprawienie karty SD

Diody przewidziane do pracy z dużą mocą, ze względu na wytwarzanie przez nie dużych ilości ciepła mają dodatkowo obudowę ułatwiającą odprowadzanie ciepła, zespoły radiatorów czy nawet aktywne systemy chłodzenia. Prąd elektryczny po wyprostowaniu nie ma stałego napięcia, dlatego też w układach stabilizacji napięcia obok diod prostowniczych znajdziemy też inne podzespoły elektroniczne jak np. kondensatory.

Kierunek przewodzenia w diodzie bardzo łatwo jest ustalić, ponieważ po stronie katody oznacza się je paskiem, który informuje nas o kierunku. W diodach LED katoda jest oznaczana krótszą nóżką.

Gdzie stosuje się diody prostownicze?

Diody prostownicze znajdziemy obecnie we wszelkich urządzenia zasilających. Zadaniem ich jest przekształcenie prądu zmiennego w prąd pulsujący. Dzięki wykorzystaniu ich zdolności do przewodzenia prądu w kierunku przepływu i blokowaniu w kierunku wstecznym, w układach prostowniczych pełnią one rolę zaworu.

Dioda prostownicza – jak działa?
2.9 (58.16%) 98 głos[ów]