Где на диоде плюс а где минус: Как определить полярность светодиода?

Диоды и их разновидности | Твой Дом

Мы очень часто используем диоды в наших схемах, но знаете ли вы, как они работают и что это такое? Сегодня семейство диодов включает более десятка полупроводниковых приборов, называемых «диодами». Диод — это небольшая накачанная воздушная посуда, внутри которой в непосредственной близости друг от друга находятся анод и второй электрод, катод, один из которых обладает электропроводностью p-типа, а другой — n-типа.

Чтобы проиллюстрировать работу диода, возьмем в качестве примера ситуацию накачивания колеса насосом. Здесь мы работаем с насосом, воздух закачивается в камеру через ниппель, и этот воздух не может вернуться обратно через ниппель. По сути, воздух — это то же самое, что и электрон в диоде: электрон вошел и не может вернуться. Если клапан выходит из строя, колесо сдувается, диод выходит из строя. Если представить, что клапан работает, и вы нажимаете на клапан и выпускаете из него воздух, и нажимаете его так, как вам хочется, и с тем временем, с которым вам хочется, то это будет контролируемый отказ. Из этого можно сделать вывод, что диод пропускает ток только в одном направлении (в другом направлении он тоже пропускает ток, но очень маленький).

Внутреннее сопротивление диода (открытого) непостоянно и зависит от приложенного к нему прямого напряжения. Чем выше напряжение, тем больше прямой ток через диод, тем меньше сопротивление диода. Сопротивление диода можно оценить по падению напряжения на диоде и току, протекающему через него. Например, если диод проводит постоянный ток Iпр. = 100 мА (0,1 А) и на нем одновременно падает напряжение 1 В, то (согласно закону Ома) сопротивление прямого диода составит: R = 1 / 0,1 = 10 Ом.

Сразу стоит отметить, что мы не будем вдаваться в подробности и углубляться в детали, строить диаграммы и писать формулы. В этой статье мы рассмотрим различные типы диодов, а именно светодиоды, диоды Зенера, варикапы, диоды Шоттки и т.д.

Диоды

Они обозначаются на электрических схемах таким образом:

Треугольная часть — ANOD, а черточка — CATOD. Анод — это плюс, а катод — минус. Диоды, например, используются в источниках питания для выпрямления переменного тока, для преобразования переменного тока в постоянный с помощью диодного моста, для защиты различных устройств от обратной полярности и т.д.

Диодный мост состоит из 4 диодов, соединенных последовательно, причем два из четырех диодов соединены в противоположных направлениях, см. рисунки ниже.

Именно так называется диодный мост, хотя на некоторых схемах его сокращенно называют диодным мостом:

подключен к трансформатору, на схеме это будет выглядеть следующим образом:

Диодный мост используется для преобразования, чаще называемого выпрямлением, переменного тока в постоянный. Такое выпрямление называется полуволновым выпрямителем. Принцип работы диодного моста заключается в том, что положительная полуволна переменного напряжения проходит через положительные диоды, а отрицательная полуволна отсекается отрицательными диодами. Поэтому на выходе выпрямителя образуется слегка пульсирующее положительное напряжение постоянной величины.

Ч.4 Диоды и их разновидности

Чтобы избежать этих пульсаций, устанавливаются электролитические конденсаторы, при добавлении конденсатора напряжение немного повышается, но не будем развивать эту тему, о конденсаторах можно прочитать здесь.

Диодные мосты используются для питания радиоприемников, источников питания и зарядных устройств. Как уже говорилось, диодный мост может состоять из четырех одинаковых диодов, но продаются и готовые диодные мосты, они выглядят следующим образом:

Диод Шоттки

Диоды Шоттки имеют очень низкое падение напряжения и работают быстрее, чем обычные диоды.

Не рекомендуется заменять диод Шоттки обычным диодом, так как обычный диод может быстро выйти из строя. Диод обозначается на схемах следующим образом:

Стабилитрон

Стабилизирующие устройства не позволяют напряжению превысить определенное значение в данной точке цепи. Он может выполнять как защитную, так и ограничительную функцию и используется только в цепях постоянного тока. При подключении необходимо соблюдать полярность. Стабилитроны одного типа могут быть соединены последовательно для увеличения стабилизированного напряжения или для формирования делителя напряжения.

На диаграммах стабилитроны обозначены следующим образом:

Основным параметром стабилизаторов является напряжение стабилизации, стабилизаторы имеют различные напряжения стабилизации, например, 3В, 5В, 8,2В, 12В, 18В и т.д.

Варикап

Варактор (также называемый емкостным диодом) изменяет свое сопротивление в зависимости от приложенного к нему напряжения. Он используется в качестве управляемого переменного конденсатора, например, для настройки высокочастотных колебательных контуров.

Тиристор

Тиристоры имеют два устойчивых состояния: 1) закрытое, т.е. состояние с низкой проводимостью, и 2) открытое, т.е. состояние с высокой проводимостью. Другими словами, он способен переходить из закрытого состояния в открытое при подаче сигнала.

Тиристор имеет три вывода, помимо анода и катода, управляющий электрод, который используется для перевода тиристора во включенное состояние. Сегодня импортные тиристоры выпускаются в корпусах TO-220 и TO-92.

Зачем нужны разные диоды | Диод Шоттки | Диодный мост | Стабилитрон | Диод Шоттки | Варикап

Тиристоры часто используются в системах управления питанием, для плавного пуска двигателей или переключения лампочек. Тиристоры позволяют управлять большими токами. Тиристоры могут достигать максимального постоянного тока 5 000 А и более и иметь напряжение замкнутой цепи до 5 кВ. Мощные тиристоры типа Т143(500-16) используются в панелях управления двигателями и преобразователях частоты.

Симистор

Симисторы используются в системах питания переменного тока и могут быть представлены как два тиристора в противофазе. Симистор пропускает ток в обоих направлениях.

Светодиод

Светодиод излучает свет, когда через него проходит электрический ток. Светодиоды используются в устройствах отображения информации, электронных компонентах (оптопарах), мобильных телефонах для подсветки дисплеев и клавиатур, мощные светодиоды используются в качестве источника света в фонарях и т.д. Светодиоды бывают разных цветов, RGB и т.д.

Символы на диаграммах:

Подробнее о светодиодах можно прочитать здесь.

Инфракрасный диод

Инфракрасные светодиоды (сокращенно ИК-светодиоды) излучают свет в инфракрасном спектре. Типичные области применения ИК-светодиодов включают оптические приборы, пульты дистанционного управления, оптопары и беспроводные линии связи. ИК-светодиоды называются так же, как и светодиоды.

ИК-светодиоды излучают свет вне видимого диапазона, свечение ИК-светодиода можно увидеть через камеру мобильного телефона, эти светодиоды также используются в камерах видеонаблюдения, особенно в уличных камерах в темноте.

Фотодиод

Фотодиод преобразует свет, попадающий на его светочувствительную область, в электрический ток и используется для преобразования света в электрический сигнал.

Фотодиоды (а также фоторезисторы, фототранзисторы) можно сравнить с солнечными батареями. На электрических схемах они обозначаются следующим образом:

 

Arduino: Компоненты/Светодиод

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

Внешний видFritzingУсловное обозначение на схеме

На английском языке слово светодиод переводится как LED, что является сокращением от Light Emitting Diode. Из самого названия видно, что данный полупроводниковый прибор даёт свет. Слово диод широко используется в радиотехнике и означает радиодеталь, которая проводит ток в одном направлении. Следовательно, необходимо всегда правильно устанавливать светодиод в своих схемах, иначе получите неподвижного робота или нелетающего вертолёта. Как правильно определять плюс и минус у внешних светодиодов?

Если вы возьмёте светодиоды в руки и посмотрите внимательно на них, то увидите, что ножки у них разной длины. Это не заводской брак, как можно было подумать. На самом деле длинная ножка светодиода является плюсом, а короткая — минусом (катод). Чтобы вам было легче запомнить, представьте себе, что знак + состоит из двух палочек, а знак — только из одной, следовательно, две палочки образуют более длинную ножку. Логично? А чтобы запомнить, что катод является отрицательным, то запомните по мнемотехнике — слова «катод» и «короткий» начинаются на одну букву. Теперь по цепочке: короткий-значит минус-значит катод, вы быстро сообразите. Не благодарите.

Есть и другие способы опознания выводов.

Скошенный край (катод) можно определить, если покатать светодиод по столу.

В светодиодах короткую ножку («минус») светодиода нужно соединять с землёй (GND). Светодиод не рассчитан на большой ток. Чтобы не повредить светодиод, используйте с ним резистор. Он позволяет уменьшить силу тока. В противном случае светодиод прослужит недолго или просто сгорит. Впрочем, если у вас есть лишний светодиод, то почему бы не принести его в жертву науке? Взрыва не будет, максимум — запах сгоревшей электроники. В наших примерах мы рассматриваем плату с небольшой силой тока, при других условиях можно и без глаза остаться.

Светодиоды бывают разных цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий и белый. Цвет светодиодов зависит от типа полупроводникового материала, из которого он сделан, а не от цвета пластикового корпуса. Поэтому узнать цвет у светодиодов с прозрачным корпусом можно только включив его. Для удобства можно использовать цветные корпуса, их гораздо проще различать.

Когда светодиоды только появились, они были красного цвета и изготавливались из арсенида галлия. Позже были найдены другие материалы для разных цветов.

По размерам светодиоды бывают 3, 5, 8 и 10 мм.

Самый распространённый вариант — это 5 мм. На 3 мм используют для индикаторов, а большие на 8 и 10 мм используют в редких случаях, когда нужно привлечь внимание. Бывают ещё прямоугольные и овальные, но это уже экзотика.

Если смотреть на спецификацию (размеры в мм, в скобках дюймы), то видно, что размер определяется по диаметру круглой части. Следовательно, вы должны сверлить отверстие с таким размером, чтобы вставить светодиод с внутренней части коробки. А за счёт выступа светодиод не провалится наружу.

Существуют также многоцветные светодиоды. Как правило это красный и зелёный светодиоды, объединённые в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Рекомендуется подключать светодиоды последовательно, а не параллельно.

Подбор резистора

У светодиодов прямое напряжение падения (forward voltage) находится в пределах 2-3.2 вольт (стандартные 5мм). Максимальный ток для нормальной работы равен 20-30 миллиамперам. Чтобы рассчитать сопротивление для светодиода, следует применить закон Ома с учётом всех данных.

Питание через USB обеспечивает напряжение 5 В, из которых 2 В необходимо светодиоду. Поэтому резистор должен понижать напряжение на 3 В. А что насчёт силы тока? Сила тока в простой цепи одинакова в любой её точке. Поэтому сила тока через резистор будет такой же, как сила тока через светодиод. Ваша цель — 30 мА, но закон Ома требует приведения всех единиц к соответствию. Если вы работаете с вольтами и омами, вы должны выразить силу тока в амперах. 20 мА составляют 30/1000 ампер, что равно 0,03 ампера. Теперь вы можете записать то, что вам известно:


R = (Vsupply - Vforward) / I = (5V - 2V) / 0.03A = 100Ohm

Получается, что резистор на 100 Ом является минимальный безопасным значением. Но рекомендуют использовать резисторы с небольшим запасом. Яркость от этого уменьшится, но человеческий глаз практически не увидит разницы. Поэтому используйте 220 Ом.

Если вы используете другие источники питания, то резисторы следует подбирать под них. Например, в схемах, где питание от батареек 12, вам следует выбрать резистор на 560 Ом.

Если подключать последовательно несколько светодиодов, то они будут светиться слабее, поэтому уменьшаем сопротивление резистора.

В российских магазинах можно без проблем купить любые светодиоды. Если предпочитаете покупать на AliExpress, то можете приобретать у многих продавцов, например, у CHANZON Official Store.

Быстро определить цвет прозрачного светодиода можно с помощью батарейки-таблетки CR2032 или их аналогов. Размещаем таблетку между ножками и сразу видим свет. Удобно.

Дополнительные материалы

Работаем с светодиодами без микроконтроллера

Реклама

Автомобильная защита от обратной полярности | Видео TI.com

Электронная почта

На следующих нескольких слайдах мы рассмотрим защиту от обратной полярности в силовом каскаде автомобиля. Для защиты нисходящих цепей от отрицательной полярности, возникающей в результате случайного обратного подключения клемм батареи, используется несколько различных методов. Самый простой способ — использовать диод Шоттки. При подаче обратного напряжения диод размыкается и защищает другие компоненты. Этот способ самый простой. Но из-за падения напряжения на диоде во время нормальной работы возникают потери мощности. Таким образом, этот метод ограничен [? местный конец. ?]
Другой распространенный метод заключается в использовании PFET вместе с некоторыми дискретными схемами. За [? правильное ?] подключение батареи, PFET включается и обеспечивает путь с низким сопротивлением для тока. При обратном напряжении PFET отключается, тем самым защищая последующие цепи. Этот метод более эффективен, чем диод. Однако характеристики PFET хуже, чем у NFET, и для правильной работы им требуются внешние схемы, такие как зажимы Зенера и резисторы. Интеллектуальные диоды сочетают в себе превосходную производительность NFET и простоту диода.
На этом слайде сравниваются размеры трех решений, использующих диод Шоттки, PFET и интеллектуальный диод для [? шесть ампер ?] дизайн. Как видно здесь, площадь диода самая большая, за ней следует PFET. Решение на основе интеллектуальных диодов обеспечивает примерно на 50 % меньший размер решения, чем решение на основе диода Шоттки. На этом слайде показаны тепловые характеристики трех решений. При том же токе нагрузки в шесть ампер меньший по размеру интеллектуальный диод работает намного холоднее, чем большие решения Шоттки и решения на основе PFET.
На этом слайде сравниваются переходные характеристики решения на основе PFET и решения на основе интеллектуального диода и NFET. Желтая волна – это входное напряжение. Идеальная форма волны — это выходное напряжение. А зеленая форма волны представляет ток нагрузки. Выключение PFET происходит медленнее в ответ на обратное напряжение. В результате возникает отрицательный кредитный поток, что приводит к падению выходного напряжения. Умный диод быстрее реагирует на отключение [? конец канала FET ?] И в результате это предотвращает падение выходного напряжения.

Описание

17 апреля 2017 г.

В этом видео мы рассмотрим этап защиты обратной аккумуляторной батареи силового каскада автомобильной передней части. Для защиты нисходящих цепей от отрицательной полярности, возникающей в результате случайного обратного подключения клемм аккумуляторной батареи, используются различные методы.

Дополнительная информация

Этот курс также является частью следующей серии

Преодоление автомобильных переходных процессов: проектирование переднего каскада преобразования мощности для автомобильных нагрузок без аккумуляторной батареи

Дата: 13 апреля 2017 г.

Реверсивная защита аккумулятора

Дата: 13 апреля 2017 г.

1N5408 Силовой диод, разводка выводов, техническое описание, характеристики и эквиваленты

В этом посте сегодня я буду обсуждать введение в 1n5408. 1n5408 — это компонент, в котором ток течет в одном направлении…

Привет друзья! Надеюсь, ты сегодня в порядке. Я приветствую вас на борту. В этом посте сегодня я буду обсуждать введение в 1n5408.
1n5408 — это компонент, в котором ток течет только в одном направлении. Он поставляется с двумя выводами, называемыми анодом и катодом. Сторона анода положительна, если ток входит в диод, а катод отрицателен, откуда ток выходит из диода. Сторона с цветной полосой указывает на то, что сторона является катодом, а другая сторона без цветной полосы является анодом диода.
Просто оставайтесь со мной немного, пока я расскажу вам о распиновке силового диода 1n5408, техническом описании, функциях, эквивалентах и ​​приложениях.
Давайте начнем.

Знакомство с 1N5408

  • 1n5408 — это силовой диод, в котором ток протекает только в одном направлении. Он течет от анодного вывода к катодному. Он имеет низкое сопротивление в одном направлении и очень высокое сопротивление в другом направлении.
  • Это полупроводниковый прибор, в котором к p-n переходу присоединены две клеммы.
  • 1n5408 можно рассматривать как электронный обратный клапан, пропускающий ток только в одном направлении.
  • Доступный в корпусе DO-201, этот силовой диод имеет пиковый обратный ток 10 мкА, а прямое падение напряжения равно 1 А. Кроме того, 1n5408 может поддерживать нагрузку до 3 А и выдерживать пиковый ток до 200 А.
  • На диоде есть две клеммы, называемые анодом и катодом. Катодный вывод диода обозначен полосой серого цвета.
  • Он известен как силовой диод, так как он выдерживает высокое повторяющееся обратное напряжение и большой прямой ток. Лучше всего подходит для цепей, работающих под 3А.
  • Из-за медленного времени восстановления этого диода этот диод устаревает в современных схемах и заменяется усовершенствованными и высокоэффективными диодами.
  • Вольт-амперная характеристика в данном случае диода нелинейна. Более того, он инициирует протекание тока в одном направлении только при достижении определенного порогового напряжения в прямом направлении.

1N5408 Технический паспорт

Вы можете щелкнуть ссылку ниже, чтобы получить таблицу данных, где вы можете увидеть основные характеристики устройства.

1N5408 Распиновка

На следующем рисунке показана схема распиновки 1n5408.

1n5408 поставляется с двумя выводами, известными как анод и катод. Анодный вывод — это место, где ток входит в устройство, а катодный вывод — это место, где он выходит из диода.

Характеристики In5408

  • Доступен в упаковке DO-201
  • Высокая помпажная способность
  • Низкий ток утечки.
  • Пиковый обратный ток = 10 мкА
  • Прямое падение напряжения = 1 В
  • Повторяющееся обратное напряжение = 1000 В
  • Неповторяющийся Пиковый ток = 200 А
  • Средний прямой ток = 3 А

1N5408 Физические размеры

На следующем рисунке показаны физические размеры устройства 1n5408.

1N5408 Применение

  • Используется в источниках высокого напряжения
  • Используется в качестве защитного устройства
  • Встраивается в двухполупериодные и двухполупериодные выпрямители
  • Используется в регуляторах расхода тока
  • Используется для предотвращения проблемы обратной полярности

Это все на сегодня. Надеюсь, вы найдете это чтение полезным. Если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете задать их мне в разделе комментариев ниже. Я хотел бы помочь вам как можно лучше. Не стесняйтесь присылать свои ценные предложения и мысли относительно контента, которым мы делимся, они помогают нам создавать качественный контент, адаптированный к вашим конкретным потребностям и требованиям. Спасибо за прочтение статьи.

JLBCB — прототип 10 печатных плат за 2 доллара США (любой цвет)

Китайское крупное предприятие по производству прототипов печатных плат, более 600 000 клиентов и онлайн-заказ
Ежедневно

Как получить денежный купон PCB от JLPCB: https://bit.