Как подключить выключатель с диодом: правила и схема подключения устройства. Полезные советы

Как подключить выключатель с подсветкой

Главная » Назначение освещения » Квартира и офис

Автор: Школа светодизайна MosBuild

Как работает выключатель с подсветкой? Разобраться несложно, так как схема подключения его довольно проста.

Содержание

1. Принцип работы
2. Виды переключателей
3. Как установить выключатель?

Принцип работы

Всем знакома такая история: заходишь в темное время суток в комнату и трудно сразу найти клавишу на стене, чтоб включить свет. Когда находится заветная кнопка, мы включаем освещение. Возникает мысль: нужно установить выключатель с подсветкой. Подобные устройства уверенно занимают свое место на рынке светотехнической продукции. Они имеют высокую степень надежности, хороший дизайн, удобство в эксплуатации.

Устройство выключателя с подсветкой довольно простое.

Идея заключается в том, что при выключенной лампочке пластмассовый корпус коммутирующего элемента светится, и его легко можно найти в темноте. Принцип действия основан на элементарных законах физики. Схема выключателя света оснащена индикатором в виде светодиода, светодиодом или неоновой лампочкой. Когда отключено освещение, контакты выключателя разомкнуты, ток при этом должен потечь по цепи индикатора, установленного параллельно, и включить подсветку. Вся задача состоит в том, чтоб правильно рассчитать сопротивление резистора.

Схематично подключение выключателя с подсветкой изображено на рисунке.

Подключение выключателя

Виды переключателей

Выключатели света с подсветкой бывают следующих видов: кнопочные, сенсорные, клавишные и поворотные. Наиболее широкое применение получили устройства с клавишами. Сенсоры дороже обычного переключателя, поэтому используются редко. Последний тип считается устаревшим и применяется не очень часто.

По количеству управляемых электрических цепей они в свою очередь подразделяются на выключатели с одной клавишей, с двумя и с тремя.

Одноклавишный выключатель с подсветкой применяется для выполнения коммутации одной цепи и укомплектован встроенным диодом.

Двухклавишный выключатель с подсветкой применяется для светильников, имеющих несколько лампочек. Иногда двойной выключатель ставится на входе в туалет и ванную. Здесь для удобства тоже актуальна ночная подсветка.
Если нужно объединить гораздо большее количество электрических цепей, тогда берут несколько штук и комбинируют, устанавливая их в блоки.

Особое внимание необходимо уделить такому виду коммутаторов, как проходной выключатель с подсветкой. Он устроен немного иначе, чем стандартное устройство, и дает возможность управления несколькими схемами из разных мест. Область их применения – помещения с большими площадями и несколькими входами. Механизм такого выключателя имеет подвижный контакт, который всегда используется при разрыве электрической цепи. При использовании кнопки «вкл/откл» подвижная часть устройства перебрасывается от одного контакта к другому, обеспечивая работу другого участка.

Бывает как одинарный, так и двойной выключатель подобного типа. На рисунке изображена схема его подключения.

Схема подключения проходного выключателя

Фаза подведена ко второму выключателю, контакты первого и второго переключателя соединены между двумя кабелями. Конец фазного провода с первого переключателя подсоединен к лампе. При отключении замыкающего элемента светильник не горит. При установке первого выключателя в положение «вкл» появляется замкнутый контакт, и свет в лампе загорится, а если подать сигнал со второго, то погаснет.

Удобно размещать такие схемы включения на лестницах, чтоб можно было управлять освещением как сверху, так и снизу. Чтобы избежать вероятности падения со ступенек в темноте, как раз и рекомендуется оснащать их подсветкой. Удобнее всего использовать готовые выключатели на светодиодах.

Как установить выключатель?

Как подключить выключатель с подсветкой? Это несложно выполнить как опытному электрику, так и новичку. Монтаж подобных электроустановочных изделий доступен любому человеку, способному держать в руках отвертку.

Если выключатель с подсветкой одноклавишный, то осуществить установку и подсоединение двух проводов при соблюдении элементарных правил техники безопасности можно за 5–10 минут.

Если в квартире установлены старые выключатели без подсветки, то ее можно сделать своими руками по имеющейся схеме. Существуют следующие варианты исполнения:

• с индикатором из неоновой лампы;
• со светодиодом.

Схема выключателя с подсветкой с использованием светодиода и резистора

Она состоит из светодиода типа АЛ307, одноваттного резистора сопротивлением 100 Ом и параллельно подключенного диода КД521, который служит для защиты от пробоя. Однако в такой схеме есть недостаток – это большая потребляемая мощность. Для экономии электрической энергии в схему можно установить конденсатор, имеющий емкость 1 мкФ. Он будет ограничивать ток светодиода. Но дело в том, что эта громоздкая конструкция может не поместиться в корпус выключателя. Подобные схемы подсветки применяются только для ламп накаливания и «галогенок». Люминесцентная лампа будет мигать, а светодиодная совсем не будет работать из-за большого сопротивления светильника.

И подводя небольшой итог, можно сказать, что устройство выключателя с подсветкой не такое сложное, модернизировать своими руками уже имеющиеся старые образцы несложно. Но все же лучше купить готовые – они более надежны в эксплуатации, а также имеют хороший дизайн.

Подсветка

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Подключение выключателя с подсветкой: виды, устройство и схема

В домах, квартирах и остальных помещениях, куда проведена электроэнергия, обязательно установлены выключатели. Современные модели позволяют не только включать/выключать освещение, но и программировать работу отдельных приборов и систем, например, теплый пол.

Среди всех разновидностей самые удобные в использовании те, которые оборудованы подсветкой. Установка и подключение выключателя с подсветкой имеют свои нюансы и правила.

Содержание

• Как устроен выключатель с подсветкой
• Виды в зависимости от типа подсветки
• Правила подключения
  • Установка одинарного выключателя
  • Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами
  • Подключение проходного выключателя с подсветкой
• Отключение подсветки выключателя
• Как самому установить подсветку в выключатель
• Заключение

Как устроен выключатель с подсветкой

Основное отличие устройства с подсветкой от классических моделей — наличие индикатора. Это может быть неоновая лампочка или светодиод.

Схема соединения проста. Индикатор идет параллельно выводам устройства. При выключении приборов эта маленькая деталь подключается к проводу ноль (с помощью сопротивления лампы) и начинает светиться. При включении света схема закорачивается, индикатор выключается.

Выключатель с подсветкой/индикатором не будет работать с такими видами устройств:

• люминесцентные лампы;
• приборы освещения с электронными пусковыми регуляторами;
• некоторые виды светодиодных ламп.

По функциональности различают приборы одно-, двух-, трех- и четырехклавишные, шнуровые и кнопочные и т. д.

Выключатели с подсветкой имеют массу преимуществ:

1. Дизайн и конструкция почти не отличаются от стандартных устройств. Единственное отличие — наличие светодиода на передней панели, что делает нахождение в темном помещении более комфортным.
2. Большинство схем отличаются экономичностью. Встроенные индикаторы потребляют совсем немного электроэнергии.
3. Обслуживание светодиода не требует больших энергозатрат.

Часто устройства с подсветкой устанавливаются в спальнях. Работающая подсветка помогает быстро сориентироваться в комнате при внезапном пробуждении.

Важно! Из недостатков можно выделить потребление большого количество электроэнергии при подключении по отдельным схемам (с использованием резистора).

Виды в зависимости от типа подсветки

Параметром для разделения на виды, кроме функциональности, будет и вид подсветки:

1. С резистором. Такая схема подключения выключателя с подсветкой имеет недостаток — не будет работать, если в осветительных приборах стоят светодиодные лампы. Это легко объяснить. При работе подобных устройств не получится создать высокое напряжение, потому что светодиоды имеют большее, чем лампы накаливания, сопротивление. Сюда можно подсоединить энергосберегающую лампочку, но она мигает после выключения.
2. Светодиод с конденсатором. Схема позволяет увеличить КПД и уменьшить уровень потребляемой подсветкой электрической энергии. Резистор здесь выступает ограничителем тока конденсатора.
3. С неоновой лампой. Выключатели такого типа недостатков почти не имеют. Способны работать с любыми приборами освещения, в том числе обычными лампами, люминесцентными и светодиодными.

В быту используются приборы всех перечисленных видов.

Правила подключения

Независимо от вида, установка выключателя с подсветкой происходит одинаково. Отличия лишь в паре нюансов.

Установка одинарного выключателя

Проще всего выполнить подключение одноклавишного (одинарного) выключателя с подсветкой. В первую очередь необходимо отключить электроэнергию и снять старый выключатель.

Для этого:

1. С помощью плоской отвертки снять клавишу.
2. Осторожно убрать декоративную накладку.
3. Открутить винты, соединяющие устройство с подрозетником. Вытащить его.
4. Ослабить крепления, отсоединить провода.

По окончании манипуляций на руках остается внутренность демонтированного выключателя. Ее выбрасывают или используют в качестве запасных деталей.

Чтобы поставить новый выключатель света с индикатором/подсветкой, необходимо повторить перечисленные действия, только в обратном порядке:

1. Вставить «внутренности» в подрозетник, не забывая прикрепить провода к контактам выключателя.
2. Вкрутить болты.
3. Установить декоративную рамку.
4. Вставить клавишу.
5. Включить электроэнергию для проверки правильности монтажа и подключения. Если работа сделана правильно, диод в подсветке засветится.

Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами

Подключение двойного или тройного выключателя с подсветкой проводится примерно так же. Для установки конструкции с двумя клавишами понадобятся отвертка, бокорезы, наконечники и индикатор, с помощью которого определяют фазу.

Работа проводится так:

1. Как и в предыдущем случае, в первую очередь необходимо обесточить квартиру/дом. Далее начинается демонтаж старого устройства.
2. Снять клавиши и открутить винты. В подрозетнике останется три проводка. Один — приходящее питание, еще два — питание, уходящее к осветительному прибору.
3. Теперь, используя индикаторную отвертку, необходимо найти фазный провод, пометить его или просто запомнить. Действовать нужно крайне осторожно, потому что этот этап требует наличия напряжения в сети.
4. Обесточить сеть.
5. Провода зачистить от изоляции.
6. Взять новое устройство. В нем есть три контактные группы и пара проводов, идущих от подсветки.
7. С помощью измерительного прибора определить положение «Выкл.». Обычно на проводках, исходящих от светодиода, есть специальные контактные пластины для винтов. Винт нужно открутить, приставить к пластинке и закрутить назад. Повторить действие для остальных контактов.
8. Фазный провод прикрепить к пластине, расположенной отдельно от остальных, винтом.
9. Провод, идущий к люстре, соединить с контактом и закрепить.
10. Последний провод закрепить под контакт, на котором нет пластин.
11. Проверить правильность подключения.
12. Вставить внутреннюю часть выключателя в монтажную коробку.
13. Закрепить винты.
14. Установить на прежнее место клавиши.

По окончании монтажа подключить электроэнергию и проверить работоспособность устройства.

При необходимости в управлении источником света с разных мест следует установить проходной/перекидной выключатель. Его основное отличие от классических моделей — наличие подвижного контакта. Если нажать клавишу включение/выключение, он перекинется с одного контакта на другой, запуская работу второй цепи.

Подключение проходного выключателя с подсветкой

Схема подключения проходного выключателя предельно проста. Два отдельных устройства устанавливаются с двух сторон цепи.

Для этого понадобится проложить трехжильный кабель к одному и к другому. При включении первого выключателя цепь замкнется, и лампа будет гореть. При включении второго свет отключится.

Отключение подсветки выключателя

Устройство позволяет на время или навсегда отключить «светлячок». Сделать это просто:

1. Как и в остальных случаях, сначала необходимо отключить электроэнергию.
2. С помощью плоской отвертки поддеть, потом снять клавиши.
3. Снять декоративную рамку.
4. Открутить болтики.
5. Вытащить внутреннее наполнение из подрозетника/монтажной коробки.
6. Используя индикаторную отвертку, проверить наличие напряжения на проводах.
7. Отсоединить провода от контактов.
8. Найти в конструкции выключателя защелку, скрепляющую две части. Разделить их.
9. Найти резистор и светодиод.
10. Взять кусачки и перекусить провода, направленные к подсветке. Альтернативный вариант — выпаять светодиод.
11. Собрать выключатель, повторяя вышеописанные действия в обратном порядке.

Теперь индикатор не будет работать.

Как самому установить подсветку в выключатель

Схема и устройство выключателя с подсветкой несложные. Собрать устройство возможно в домашних условиях своими руками. Достаточно приобрести обычный выключатель и светодиод.

Схема состоит из основных частей:

• светодиод;
• ограничивающий резистор;
• диод, подключающийся параллельно светодиоду.

Для светодиодов подойдет резистор с номиналом 100 кОм и мощностью не меньше 1 Вт. Для защиты следует применять диод КД521.

Обратите внимание! Эта схема имеет недостаток — большое потребление электроэнергии. В месяц ее количество может достигать 1 кВт.

Чтобы сэкономить электроэнергию, можно воспользоваться другой схемой, которая ограничивает ток светодиода с помощью конденсатора. Его емкость должна быть равна 1 мкФ. При подключении цепи следом за конденсатором будет подключаться резистор, ограничивающий ток заряда. Эта схема имеет недостаток, который касается процесса монтажа. Часто конденсаторы имеют немалые размеры, что может привести к трудностям с их установкой в выключатель.

Конструкции, в которых в качестве подсветки используется светодиод, гармонично работают исключительно с обычными лампами накаливания. Люминесцентные ламы в такой цепи будут мигать после выключения. Светодиодные осветительные приборы вообще не будут работать, поскольку сопротивление светильника всегда больше.

Более эффективна схема с неоновой лампой в составе, предусматривающая последовательное подключение резистора с сопротивлением от 0,5 до 1 мОм.

Установить подсветку в выключатель очень просто. Светодиод или неоновую лампу необходимо закрепить на корпусе, используя обычный клей. В клавише нужно просверлить отверстие для света.

Заключение

Подключение выключателей со светодиодом, неоновой лампой и т. д. выполнить довольно просто. Процесс напоминает монтаж обычного устройства и не зависит от разновидности (одно-, двух- или трехклавишный).

Схемы настолько просты, что подсветку можно установить самостоятельно, используя минимум времени и сил. Необходимо лишь приобрести обычный выключатель и индикатор.

Switching Diodes Основы: работа, типы и анализ схем

Switching Diodes — это разновидность полупроводниковых диодов. Они специально разработаны и изготовлены для включения и выключения цепи. Как следует из названия, это относится к диоду с функцией переключения.

Каталог

 

Ⅰ Введение

Переключающие диоды — это разновидность полупроводниковых диодов. Они специально разработаны и изготовлены для включения и выключения цепи. Как следует из названия, это относится к диоду с функцией переключения. Этот диод имеет характеристики пропускания тока (ВКЛ.) при подаче напряжения в прямом направлении и останова (ВЫКЛ.) тока при подаче напряжения в обратном направлении. По сравнению с другими диодами время обратного восстановления (trr) короткое, то есть время, которое переключающий диод проходит из включенного состояния в полностью выключенное, короткое. Обычные переключающие диоды имеют серии 2AK, 2DK и другие, в основном используемые в электронно-вычислительных машинах, импульсных и коммутационных схемах.

Ⅱ Принцип работы переключающих диодов

Когда полупроводниковый диод включен, это эквивалентно замыканию переключателя (цепь включена). Когда он выключен, это эквивалентно размыканию переключателя (цепь выключена). Из-за однонаправленных характеристик проводимости полупроводниковых диодов PN-переход включается при положительном смещении, а сопротивление во включенном состоянии очень мало, порядка десятков-сотней Ом; при обратном смещении он выключен, и его сопротивление очень велико. Обычный кремниевый диод имеет сопротивление выше 10 МОм, а германиевая трубка также имеет сопротивление от десятков тысяч до сотен тысяч Ом. Используя эту функцию, диод будет играть роль в контроле включения или выключения тока в цепи, что делает его идеальным электронным переключателем.

Структура переключающего диода

Приведенное выше описание применимо к любому обычному диоду или к принципу действия самого диода. Но для коммутационных диодов наиболее важной характеристикой является производительность на высоких частотах. В условиях высоких частот барьерная емкость диода имеет чрезвычайно низкий импеданс и включена параллельно диоду. Когда емкость этого барьерного конденсатора достигает определенного уровня, это серьезно влияет на характеристики переключения диода. В экстремальных условиях диод будет закорочен. Высокочастотный ток уже не проходит через диод, а напрямую обходит барьерную емкость, и диод выходит из строя. Барьерная емкость переключающего диода, как правило, очень мала, что эквивалентно блокированию пути барьерной емкости, благодаря чему достигается эффект поддержания хорошей однонаправленной проводимости при высокой частоте.

 

Принципиальная схема переключающих диодов

Ⅲ Рабочие характеристики переключающих диодов

Время от выключения (состояние высокого сопротивления) до включения (состояние низкого сопротивления) переключающего диода называется временем включения. Время от включения до окончания называется временем обратного восстановления. Сумма двух времен называется временем переключения. Как правило, время обратного восстановления больше, чем время включения, поэтому в рабочих параметрах переключающего диода указывается только время обратного восстановления. Скорость переключения переключающего диода довольно высока. Время обратного восстановления кремниевого переключающего диода составляет всего несколько наносекунд. Даже у германиевого переключающего диода время обратного восстановления составляет всего несколько сотен наносекунд.

Переключающий диод отличается высокой скоростью переключения, малыми размерами, долгим сроком службы и высокой надежностью. Он широко используется в схемах коммутации, схемах обнаружения, схемах высокочастотного и импульсного выпрямления, схемах автоматического управления электронной аппаратурой.

Когда прямое напряжение подается на два полюса переключателя, диод находится во включенном состоянии, что эквивалентно включенному состоянию переключателя. Когда на переключающий диод подается обратное напряжение, диод находится в выключенном состоянии, что эквивалентно выключенному состоянию ключа. Коммутационные диоды используют эту функцию для достижения лучших характеристик переключения, более высокой скорости переключения, меньшей емкости перехода PN-перехода, меньшего внутреннего сопротивления во время проводимости и большего сопротивления в выключенном состоянии.

(1) Время включения. Для включения переключающего диода после отсечки требуется время, которое называется временем включения. Чем короче это время, тем лучше.

(2) Время обратного восстановления. После включения переключающего диода прямое напряжение снимается. Время, необходимое диоду для включения и выключения, называется временем обратного восстановления. Чем короче это время, тем лучше.

(3) Время переключения. Сумма времени включения и времени обратного восстановления называется временем переключения. Чем короче это время, тем лучше.

Ⅳ Типы переключающих диодов

Переключающие диоды делятся на обычные переключающие диоды, быстродействующие переключающие диоды, сверхбыстродействующие переключающие диоды, маломощные переключающие диоды, переключающие диоды с высоким противодавлением, кремниевые переключающие диоды напряжения, и так далее. Форма упаковки переключающего диода включает пластиковый корпус и поверхностный корпус.

Форма переключающего диода

1 Обычный переключающий диод

Обычно используемые переключающие диоды общего назначения представляют собой германиевые переключающие диоды серии 2AK. В таблице ниже приведены основные параметры переключающих диодов серии 2AK.

 

Основные параметры переключающих диодов серии 2AK

2 Быстродействующий переключающий диод

Быстродействующие переключающие диоды имеют более короткое время обратного восстановления, чем обычные переключающие диоды, и имеют более высокую частоту включения и выключения. Обычно используемые в быту быстродействующие переключающие диоды – это серии 2CK, серии 1N, серии 1S, серии 1SS (свинцовый пластиковый корпус) и серии RLS (поверхностный монтаж).

 

Параметры модели быстродействующего диода

3 Сверхбыстродействующий диод

Обычно используются сверхбыстродействующие диоды серии 1SS (свинцовый пластиковый корпус) и серии RLS (поверхностный корпус).

 

Параметры модели сверхвысокоскоростного переключающего диода

4 Маломощный переключающий диод те из высокоскоростных переключающих диодов. Обычно используются маломощные переключающие диоды серии RLS (поверхностный корпус) и серии 1SS (свинцовый пластиковый корпус).

 

Параметры маломощного переключающего диода

5 Переключающий диод с высоким противодавлением

Обратное напряжение пробоя переключающих диодов с высоким обратным напряжением выше 220 В, но это нулевая емкость смещения и значение обратного времени восстановления относительно большой. Обычно используются переключающие диоды с высоким противодавлением серии RLS (поверхностный корпус) и серии 1SS (свинцовый пластиковый корпус).

 

Параметры модели переключающего диода с высоким противодавлением

6 Кремниевые переключающие диоды по напряжению

Кремниевые переключающие диоды по напряжению — это новый тип полупроводниковых устройств, который делится на однонаправленные переключающие диоды по напряжению и двунаправленные переключающие диоды по напряжению. Они в основном используются в триггерах, схемах защиты от перенапряжения, генераторах импульсов и высоковольтных выходах, задержках, электронных переключателях и других схемах.

 

Основные параметры двух широко используемых кремниевых диодов переключения напряжения

Контурный чертеж однонаправленного переключающего диода по напряжению и графические символы схемы

Однонаправленные переключающие диоды по напряжению также называются поворотными диодами. Они состоят из кремниевых полупроводниковых материалов с четырехслойной структурой PnPN. Положительное направление представляет собой переключение с отрицательным сопротивлением (это означает, что когда приложенное напряжение повышается до положительного значения напряжения включения, переключающий диод переходит из выключенного состояния во включенное состояние, то есть из высокого сопротивления в низкое сопротивление) , а обратная – устойчивая характеристика. Двунаправленный диод напряжения состоит из пятислойного кремниевого полупроводникового материала NPnPN, и его прямое и обратное направления имеют одинаковые характеристики переключения отрицательного сопротивления.

 

Контурный чертеж и графическое обозначение схемы двунаправленного переключающего диода по напряжению

Ⅴ Анализ схемы типичного применения переключающих диодов

1. На рисунке ниже показана типичная схема переключения диода. VD1 в схеме является переключающим диодом, а L1 и конденсатор С1 образуют LC-параллельный резонансный контур.

 

(1) Когда переключатель S1 выключен, напряжение постоянного тока +V не может быть добавлено к положительному полюсу VD1. В это время VD1 отключен, а сопротивление между положительным полюсом и отрицательным полюсом очень велико. Таким образом, С2 не может быть подключен к цепи из-за обрыва цепи VD1. L1 параллелен C1, который образует параллельный LC-контур.

(2) Когда переключатель S1 включен, постоянное напряжение +V подается на положительный электрод VD1 через S1 и R1, чтобы включить VD1. Сопротивление между положительным электродом и отрицательным электродом очень мало, что эквивалентно соединению между положительным электродом и отрицательным электродом VD1. Таким образом, С2 подключается к цепи параллельно конденсатору С1. L1, C1 и C2 образуют параллельный LC-контур.

В приведенных выше двух состояниях, из-за различных емкостей в параллельном резонансном контуре LC, в одном случае используется только C1, а в другом — C1 и C2 параллельно. Когда емкость отличается, резонансная частота параллельного резонансного контура LC отличается. Поэтому реальная роль схемы, где расположен VD1, заключается в управлении резонансной частотой LC-параллельного резонансного контура.

Когда в цепи есть переключатель, анализ цепи берет случай включения и выключения в качестве примера для анализа рабочего состояния цепи. Поэтому, когда в схеме появляются переключающие элементы, они могут дать идеи для анализа схемы. Сигнал в параллельном резонансном контуре LC добавляется к положительному полюсу VD1 через C2. Но поскольку амплитуда сигнала в резонансном контуре относительно мала, положительная амплитуда сигнала полупериода, приложенная к положительному полюсу VD1, очень мала и не сделает VD1 проводящим.

2. Анализ принципа работы подобных схем

Как показано на рисунке, VD1 в схеме является переключающим диодом, а управляющее напряжение подается на положительный электрод VD1 через R1. Управляющее напряжение представляет собой прямоугольное импульсное напряжение, форма сигнала показана на рисунке.

 

Когда управляющее напряжение равно 0 В, VD1 не может быть включен. Это эквивалентно разомкнутой цепи. В настоящее время это не влияет на цепи L1 и C1, а также L2 и C2. Когда управляющее напряжение высокое, управляющее напряжение включает переключающий диод VD1. Сигнал переменного тока в точке А цепи заземляется через проводник VD1 и конденсатор С3, что эквивалентно заземлению переменного тока в точке А цепи, выводя цепи L2 и С2 из строя.

Из вышеприведенного анализа видно, что диод VD1 в цепи эквивалентен выключателю, контролирующему, заземлен сигнал переменного тока в точке А цепи или нет.

Ⅵ Как проверить переключающие диоды?

1. Для проверки полярности

Переключение мультиметра в диапазоне R×100 или R×1k. Два измерительных провода должны быть подключены к двум электродам диода соответственно. После первой проверки поменяйте местами два измерительных провода и повторите проверку. Среди результатов двух тестов один показал большее значение сопротивления (обратное сопротивление), а другой — меньшее значение сопротивления (прямое сопротивление). При проверке с малым сопротивлением черный щуп подключается к аноду диода, а красный щуп подключается к катоду диода.

2. Обнаружение одиночных отрицательных проводящих характеристик и оценка хороших или плохих характеристик

Как правило, значение прямого сопротивления диода из германиевого материала составляет около 1 кОм, а значение обратного сопротивления составляет около 300. Значение сопротивления диод из кремниевого материала составляет около 5 кОм, а значение обратного сопротивления равно ∞ (бесконечность). Чем меньше прямое сопротивление, тем лучше, а чем больше обратное сопротивление, тем лучше. Чем больше разница между значениями прямого и обратного сопротивлений, тем лучше однонаправленная проводимость диода. Если измеренные значения прямого и обратного сопротивлений диода близки к 0 или значение сопротивления мало, это означает, что диод пробит коротким замыканием или поврежден. Если измеренные значения положительного и отрицательного сопротивления диода равны бесконечности, это означает, что диод был открыт и поврежден.

 

Статья Рекомендация:

Что такое лавинные диоды?

Диоды Шоттки: принцип, функции и применение

Как подключить диоды | Наука

Вы можете задаться вопросом, что позволяет электронным устройствам в вашем доме использовать электричество по-своему. Электрики, которые создают эти приборы, а также другие инструменты, используемые в промышленности, должны знать, как подключать диоды для этих целей.

Диодная установка

При включении диода в электрическую цепь убедитесь, что анод и катод соединены в цепи таким образом, что заряд течет от положительно заряженного анода к отрицательно заряженному катоду.

Вы можете запомнить это, вспомнив, что на схеме диода вертикальная линия рядом с треугольником выглядит как знак минус, указывающий на то, что конец диода заряжен отрицательно. Вы можете себе представить, что это означает, что заряды текут от положительного конца к отрицательному. Это позволяет вам вспомнить, как электроны текут в переходе диода.

Помните о потенциале и токе цепи и о том, как это влияет на размещение диода. Вы можете представить диод как переключатель, который размыкается или замыкается, замыкая цепь. Если имеется достаточный потенциал для протекания заряда через диод, переключатель замыкается, и через него протекает ток. Это означает, что диод смещен в прямом направлении.

Затем можно использовать ​ Закон Ома ​

В=IR

для расчета напряжения ​ В ​, тока ​ I ​ и сопротивление R ​ для измерения разницы напряжения между источником напряжения и самим диодом.

Если вы подключите диод в другом направлении, это приведет к обратному смещению диода, поскольку ток будет течь от катода к аноду. В этом сценарии вы бы увеличили обедненную область диода, область на одной стороне диодного перехода, на которой нет ни электронов, ни дырок (области без электронов).

Движение электронов в отрицательно заряженной области заполнило бы дыры в положительно заряженной области. При создании диодных соединений обратите внимание на то, как диод будет меняться в зависимости от направления, в котором он подключен.

Диодная цепь

При использовании в электрических цепях диоды обеспечивают протекание тока в одном направлении. Они построены с использованием двух электродов, анода и катода, разделенных материалом.

Электроны перетекают от анода, где происходит окисление или потеря электронов, к катоду, где происходит восстановление или присоединение электронов. Обычно диоды изготавливаются из полупроводников, пропускающих заряд в присутствии электрического тока или путем управления их сопротивлением с помощью процесса, известного как легирование.

Легирование  – это метод добавления примесей в полупроводник для создания дырок и получения полупроводника либо n-типа  (как в «отрицательном заряде»), либо p-типа  (как в «положительный заряд»).

Полупроводник n-типа содержит избыток электронов, расположенных таким образом, что заряд может свободно течь, оставаясь при этом контролируемым. Обычно их производят из мышьяка, фосфора, сурьмы, висмута и других элементов, имеющих пять валентных электронов. С другой стороны, полупроводник p-типа имеет положительный заряд из-за дырок и состоит из галлия, бора, индия и других элементов.

Распределение электронов и дырок обеспечивает протекание заряда между полупроводниками p-типа и n-типа, и, когда они соединяются вместе, они создают P-N переход ​. Электроны из полупроводника n-типа устремляются в полупроводник p-типа в диодах, пропускающих ток в одном направлении.

Диоды обычно изготавливаются из кремния, германия или селена. Инженеры, создающие диоды, могут использовать металлические электроды в камере без какого-либо другого газа или с газом низкого давления.

Особенности диодов

Эти особенности диодов, передающих электроны в одном направлении, делают их идеальными для выпрямителей, ограничителей сигналов, регуляторов напряжения, переключателей, модуляторов сигналов, смесителей сигналов и генераторов.​ Выпрямители ​ преобразуют переменный ток в постоянный.​ Ограничения сигналов ​ позволяют пропускать сигналы определенной мощности.

​ Регуляторы напряжения ​ поддерживают постоянное напряжение в цепях.​ Модуляторы сигналов ​ изменить фазовый угол входного сигнала.​ Смесители сигналов ​ изменяют частоту, которая проходит через них, и генераторы сами производят сигнал.

Диодная установка для защиты

Вы также можете использовать диоды для защиты чувствительных или важных компонентов электронных устройств. Вы можете использовать диод, который не проводит ток в нормальных условиях, когда происходит внезапный всплеск напряжения, известный как переходное напряжение, или какое-либо другое резкое изменение сигнала, которое может причинить вред, диод будет подавлять напряжение, чтобы не повредить остальная часть цепи. В противном случае эти удары электрическим током из-за всплесков могут повредить цепь из-за слишком большого напряжения, не позволяя цепи должным образом адаптироваться к нему.

Эти диоды ​ ограничители переходного напряжения (TVS), и вы можете использовать их либо для уменьшения переходного напряжения, либо для направления его в другое место от схемы. PN-переход на основе кремния может выдерживать переходное напряжение и после этого возвращаться в нормальное состояние после прохождения скачка напряжения. В некоторых TVS используются радиаторы, способные выдерживать скачки напряжения в течение длительных периодов времени.

Типы диодных цепей

Схемы, преобразующие мощность от переменного тока (AC) ​ до ​ постоянного тока (DC) ​ можно использовать либо один диод, либо группу из четырех диодов. В то время как устройства постоянного тока используют заряд, который течет в одном направлении, мощность переменного тока переключается между прямым и обратным направлениями через равные промежутки времени.

Это необходимо для преобразования электроэнергии постоянного тока от электростанций в мощность переменного тока, которая принимает форму синусоиды, используемой в большинстве бытовых приборов. Выпрямители, которые делают это, либо используют один диод, который пропускает только одну половину волны, либо используют подход двухполупериодного выпрямителя, который использует обе половины формы волны переменного тока.

Диодная схема демонстрирует, как происходит такое поведение. Когда демодулятор удаляет половину сигнала переменного тока от источника питания, он использует два основных компонента. Первый — это сам диод или выпрямитель, увеличивающий сигнал на половину периода переменного тока.

Второй фильтр нижних частот, который избавляет от высокочастотных составляющих источника питания. Он использует резистор и конденсатор, устройство, которое накапливает электрический заряд с течением времени, и использует частотную характеристику самой схемы, чтобы определить, какие частоты пропускать.

Эти диодные схемы обычно удаляют отрицательную составляющую сигнала переменного тока. Он имеет приложения в радио, которые используют систему фильтров для обнаружения определенных радиосигналов от обычных несущих волн.

Другие типы применения диодов

Диоды также используются для зарядки электронных устройств, таких как сотовые телефоны или ноутбуки, путем переключения с питания от аккумулятора электронного устройства на питание от внешнего источника питания. Эти методы отводят ток от источника, а также гарантируют, что, если батарея устройства разрядится, вы сможете принять другие меры для зарядки своих устройств.

Этот метод применим и к автомобилям. Если аккумулятор вашего автомобиля разрядился, вы можете использовать соединительные кабели, чтобы изменить распределение красных и черных кабелей, чтобы использовать диоды, чтобы предотвратить протекание тока в неправильном направлении.