Polovodičová dioda

1. Polovodičová dioda Střídavé napětí lze získávat snadněji než napětí stejnosměrné. Proto je nutné znát princip, jak napětí střídavé „převedeme“ na napětí stejnosměrné. K tomu lze využít z polovodičových součástek nejlépe diodu. ZŠChodov, Komenského 273

2. Složení diody a její význam • Polovodičová dioda je součástka, která usměrňuje elektrický proud ( napětí). • Schematická značka: • anoda katoda Polovodičová dioda se v elektrickém obvodě chová jako jednocestný ventil. Jedním směrem proud propouští a druhým směrem nepropouští. Má dva pracovní stavy : - propustný směr - nepropustný směr ( závěrný) V-A charakteristika diody obr.č.3 ZŠChodov, Komenského 273

3. Zapojení diody • Dioda v propustném směru je zapojena tak, že na anodu přivedeme kladné napětí a na katodu záporné napětí. Tato vlastnost se využívá při usměrnění elektrického proudu a napětí. Propustný směr diody se vyznačuje malým odporem a v nepropustném směru velmi vysokým odporem.V každém usměrňovači najdeme minimálně jednu a více polovodičových diod. • obr.č.1 obr. č.2 • Technické parametry diod: • Difúzní napětí ( překonání hradlové napětí) • Maximální výkon • Proud v propustném směru • Maximální závěrné napětí • V přípravě na laboratorní cvičení si vypíšeme z katalogu parametry usměrňovací diody KY132/80, tím nepřekročíme povolené hodnoty napětí a proudu. ZŠChodov, Komenského 273

4. Zapojení diod v elektrickém obvodě - usměrňovač • Připojíme-li diodu do obvodu střídavého proudu, pracuje jako „elektrický ventil“: prochází jí proud jen v kladných půlperiodách vstupního střídavého napětí, kdežto v záporných půlperiodách napětí obvodem proud neprochází. Vznikají značné energetické ztráty. Záporná půlvlna není využita. Usměrněný proud je pulzující a není vhodný k napájení elektroniky. Kondenzátor vzhledem k schopností udržet elektrický náboj může tepavý proud upravit. ( v době záporné půlvlny dodává do elektrického obvodu proud.) • Jednocestný usměrňovač: • obr. 4 ZŠChodov, Komenského 273

5. Dvojcestný usměrňovač: • U jednocestného usměrňovače není využita jedna polovina usměrňovaného napětí. Proto se v technické praxi používá usměrňovač se čtyřmi diodami v tzv. Graetzově zapojení. Princip usměrnění spočívá v propustnosti dvojic diod, které využívají i zápornou půlvlnu a to tak, že rezistorem prochází proud jenom jedním směrem a vytváří úbytek napětí o stejné polaritě. Za Graetzovým můstek se nachází jěšte filtr, který vyhlazuje ( narovnává) elektrické napětí. • Dvojcestný usměrňovač: obr. 5 ZŠChodov, Komenského 273

6. Závěr: • Usměrňovače jsou funkční částí mnoha elektronických přístrojů, které jsou napájeny z elektrické sítě. Diody se dále uplatňují v měřících přístrojích, k detekci signálů v rozhlasových přijímačích, … • Diody podle účelu můžeme rozdělit na: - LED diody ( svítící), usměrňovací, spínací ( diody pro počítačovou techniku; logické obvody ), stabilizační …. obr. č.6 ZŠChodov, Komenského 273

7. Zdroje: • Rauner K. a kol.:Fyzika učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Fraus Plzeň 200. ISBN 978-80-7238-617- • obr. č. 1 NEUVEDEN, Neuveden. www.wikipedia.org [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:PropustnySmer.jpg • obr.č. 2 NEUVEDEN, Neuveden. www.wikipedia.org [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:ZavernySmer.jpg • obr.č3 NEUVEDEN, Neuveden. http://www.spsemoh.cz/ [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://www.spsemoh.cz/vyuka/zel/obrazky/avusmdioda.png • Obr. č. 4 EUVEDEN, Neuveden. http://fyzika.jreichl.com [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://fyzika.jreichl.com/data/E_tranzistory_soubory/image003.png • Obr.č. 5 NEUVEDE, Neuveden. http://fyzika.jreichl.com [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://fyzika.jreichl.com/data/E_tranzistory_soubory/image008.png • Obr. č.6NEUVEDEN, Neuveden. http://www.elektroesk.cz [online]. [cit. 5.2.2011]. Dostupný na WWW: http://www.elektroesk.cz/fotky7605/obrazky_vlacky/diody.jpg ZŠChodov, Komenského 273