TRR: Diožu loma ķēdes aizsardzībā

Diožu pamatīpašības
Tā ir pusvadītāju ierīce ar vienvirziena vadītspēju, kas tikai ļauj strāvai plūst no anoda (pozitīvā elektroda) uz katodu (negatīvo elektrodu), un tā ir gandrīz nevadoša pretējā virzienā. Pēc materiāliem un konstrukcijām tās var iedalīt parastajās diodēs, Šotkija diodēs, Zenera diodēs un ātrās atjaunošanas diodēs.

Parasta diode
Galvenokārt izmanto taisngriežu ķēdēs, lai pārveidotu maiņstrāvu līdzstrāvā. Tiem ir augsts spiediena kritums uz priekšu un lēns atpakaļgaitas atjaunošanas laiks.

Šotkija diode
Tam ir zems tiešā sprieguma kritums un ātras reversās atkopšanas īpašības, kas ir piemērotas augstfrekvences lietojumiem un zemsprieguma ķēdēm.

Zenera diode
Tas var stabilizēt spriegumu zem apgrieztā sadalījuma sprieguma, tāpēc to parasti izmanto sprieguma stabilizācijas ķēdēs.

Ātrās atkopšanas diode
Tam ir īsāks reversās atkopšanas laiks, un tas ir piemērots shēmām, kurām nepieciešama ātra pārslēgšana.

Diožu loma ķēdes aizsardzībā
Aizsardzība pret reverso savienojumu
Tas ir viens no visizplatītākajiem diožu lietojumiem ķēdes aizsardzībā. Elektroniskajās ierīcēs, ja strāvas pieslēgums ir apgriezts, tas var sabojāt ierīci. Pievienojot diodi virknē vai paralēli strāvas ievades galā, tas var efektīvi novērst ķēdes bojājumus, ko izraisa apgrieztā barošanas avota.

Pieteikuma gadījums:
Mobilo tālruņu uzlādes shēmā pie strāvas ievades termināla parasti paralēli tiek pievienota Šotkija diode. Kad strāva ir pievienota pareizajā virzienā, diode nevada un ķēde darbojas normāli; Ja barošanas avots ir pievienots nepareizā virzienā, diode vada, veidojot īssavienojuma aizsardzības ķēdi, lai novērstu ķēdes bojājumus reversās barošanas avota dēļ.

Pārsprieguma aizsardzība
Tas ir aizsardzības pasākums, lai nepieļautu, ka spriegums ķēdē pārsniedz paredzēto diapazonu. Šādos lietojumos parasti izmanto Zenera diodes. Zenera diodes vada apgrieztā pārrāvuma spriegumu, kas var ierobežot pārmērīgu spriegumu drošā diapazonā un aizsargāt nākamās ķēdes.

Pieteikuma gadījums:
Strāvas adapteros, lai aizsargātu jutīgus elektroniskos komponentus, Zenera diode parasti tiek pievienota paralēli jaudas izvades galā. Kad izejas spriegums pārsniedz Zenera diodes pārrāvuma spriegumu, Zenera diode vada, novirzot lieko spriegumu un aizsargājot nākamo ķēdi no augsta sprieguma ietekmes.

Pārstrāvas aizsardzība
Tas ir aizsargpasākums, lai strāva ķēdē nepārsniegtu drošo diapazonu. Lai gan drošinātāji un termistori ir izplatīti pārstrāvas aizsardzības komponenti, noteiktos īpašos lietojumos var izmantot arī diodes pārstrāvas aizsardzībai.

Pieteikuma gadījums:
Dažos augstfrekvences komutācijas barošanas avotos, lai induktivitātes elementa radītā pārejošā lielā strāva pārslēgšanas laikā nesabojātu ķēdi, abos induktivitātes galos paralēli tiek pieslēgta ātrās atkopšanas diode. Kad tiek ģenerēta pārejoša liela strāva, diode vada, novirzot strāvu un aizsargājot induktors un nākamās ķēdes.

Statiskā aizsardzība
ESD ir izplatīts elektronisko ierīču apdraudējums, kas var radīt neatgriezeniskus jutīgu elektronisko komponentu bojājumus. Lai statiskā elektrība nesabojātu ķēdi, ķēdei parasti pievieno statiskās aizsardzības diodes.

Pieteikuma gadījums:
Datoru saskarnes shēmās, piemēram, USB un HDMI saskarnēs, lai novērstu statiskās elektrības iekļūšanu iekšējā shēmā caur interfeisu, statiskās aizsardzības diodes parasti tiek savienotas paralēli interfeisa pieslēgvietās. Šīm diodēm ir ātra reakcija un zemas kapacitātes raksturlielumi, kas var efektīvi vadīt elektrostatisko strāvu uz zemi un aizsargāt iekšējās ķēdes no elektrostatiskajiem traucējumiem.

Konkrēta pieteikuma gadījuma analīze
Diožu pielietojums saules invertoros
Saules invertoros diodēm ir svarīga aizsardzības loma. Saules invertori pārvērš saules paneļu radīto līdzstrāvu maiņstrāvā mājsaimniecības vai tīkla lietošanai. Lai uzlabotu sistēmas uzticamību un efektivitāti, pārveidotājā ķēdes aizsardzībai tiek izmantotas dažādas diodes.

Aizsardzība pret reversu:Saules paneļa izejas terminālis parasti ir savienots virknē ar Šotkija diodi, lai novērstu paneļa izlādi pretējā virzienā naktī vai mākoņainās dienās.

Pārsprieguma aizsardzība:Līdzstrāvas sprieguma regulēšanas ķēdēs Zenera diode tiek izmantota, lai nofiksētu spriegumu, lai novērstu turpmāko ķēžu bojājumus, ko izraisa pārmērīgs spriegums.

Elektrostatiskā aizsardzība:Invertora vadības ķēdē tiek izmantotas elektrostatiskās aizsardzības diodes, lai aizsargātu mikrokontrolleri un citus jutīgos komponentus no elektrostatiskās izlādes izraisītiem bojājumiem.

Diožu pielietojums elektromobiļu uzlādes stacijās
Elektrisko transportlīdzekļu uzlādes stacijas ir svarīgas elektrisko transportlīdzekļu atbalsta iekārtas, un to drošība un uzticamība ir īpaši svarīga. Diodēm ir arī liela nozīme uzlādes staciju ķēdes aizsardzībā.

Pretreversa savienojuma aizsardzība:Uzlādes stacijas strāvas ievades galā tiek izmantota augstsprieguma Šotkija diode, lai novērstu jaudas reverso savienojumu un aizsargātu uzlādes stacijas iekšējo ķēdi.

Pārsprieguma aizsardzība:Uzlādes stacijas uzlādes modulī sprieguma nofiksēšanai tiek izmantota Zenera diode, neļaujot pārmērīgam spriegumam izraisīt uzlādes moduļa un elektriskā transportlīdzekļa akumulatora sistēmas bojājumus.

Statiskās elektrības aizsardzība:Uzlādes saskarnē uzstādiet statiskās elektrības aizsardzības diodes, lai novērstu traucējumus un uzlādes stacijas vadības ķēdes bojājumus, ko izraisa statiskā elektrība, ko rada lietotāji, pievienojot un atvienojot uzlādes pistoli.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd-diode/schottky-diode-bat54c.html