یکی از قطعاتی که بردها و مدارات الکترونیکی کاربرد و اهمیت زیادی دارد، دیود است. در واقع، دیود یک قطعه الکترونیکی دو قطبی است که جریان الکتریکی را فقط در یک جهت هدایت کرده و از رد شدن جریان الکتریکی از سوی مخالف جلوگیری می‌کند. دیودها در انواع مختلفی در بازار وجود داشته و هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. از این رو، در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع دیود پرداخته و ویژگی‌های هر کدام را بیان کنیم.
دیود چیست؟
پیش آنکه به بررسی انواع دیود پرداخته و ویژگی‌های آن‌ها را بیان کنیم، ابتدا بهتر است به بررسی دیود و کاربرد آن پرداخته و اهمیت دیود را در مدارات و بردهای الکترونیکی بیان کنیم. یکی از قطعات الکترونیکی که در بردها و مدارات الکتریکی و الکترونیکی کاربرد زیادی دارد، دیود است. دیود وظیفه عبور دادن جریان تنها از یک جهت را در مدار بر عهده دارد. در مداراتی که نیاز است جریان از یک سو جریان پیدا کرده و عبور پیدا کند اما از سوی دیگر جریان متوقف شده و جریان مخالف حرکت نکند، از دیود بهره برده می‌شود. از همین رو، از دیود با نام یکسوساز نیز نام برده می‌شود.
در واقع، دیود از دو نیمه رسانا N و P ساخته شده است که از این دو نیمه رسانا با عنوان پایه‌های دیود و یا قطب‌های دیود نیز نام برده می‌شود. به پایه یا قطب N دیود، کاتد و به پایه یا قطب P دیود آند گفته می‌شود. دیود زمانی جریان را از خود عبور می‌دهد که جریان از سوی صحیح خود وارد شود، بدین‌گونه که قطب مثبت باطری و جریان متحرک در سیم باید به کاتد دیود و جریان منفی به قطب آند دیود متصل باشد. به این برقرار ولتاژ و عبور جریان در دیود به اصطلاح بایاس گفته می‌شود.
در صورتی که منفی به کاتد و مثبت به آند دیود متصل شود، ولتاژ معکوس شده و جریان از دیود عبور داده نمی‌شود که به این اتفاق به اصطلاح بایاس معکوس گفته می‌شود. هر چه جنس بلور نیمه رساناهای به کار رفته بهتر باشد، عملکرد دیود مرغوب‌تر بوده و نشتی جریان در دیود و مدار وجود نخواهد داشت. از آنجا که آشنایی نسبی و مناسبی با دیود و عملکرد آن پیدا کردید، بهتر است به سراغ انواع دیودها رفته و ویژگی‌های هر کدام را بیان کنیم.
انواع دیود
همان‌طور که گفته شد، دیود یکی از مهم‌ترین قطعات در مدارات الکتریکی و الکترونیکی است که وظیفه عبور جریان تنها از یک سمت را دارد. از آنجا که کاربرد دیود بسیار متنوع بوده و موارد استفاده زیادی دارد، دیودها در انواع مختلفی تولید و به بازار عرضه می‌شوند. دیودها انواع مختلفی دارند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به دیود سیگنال، دیود شاتکی، دیود زنر، دیود LED، فتو دیود، دیود شاکلی، دیود تونلی، دیود فاراد و دیود واریکاپ اشاره کرد.
۱. دیود سیگنال
یکی از ابتدایی ترین انواع و اقسام دیود، دیود سیگنال است که افت جریان و نشتی جریان بسیار پایینی داشته و نسبتا پرکاربرد است. جالب است بدانید خود دیود سیگنال به دو دسته دیود سیگنال کوچک و دیود سیگنال بزرگ تقسیم‌بندی شده که هر کدام از این نوع دیودهای سیگنال کاربرد خاص خود را دارند. دیودهای سیگنال کوچک در وسایلی مانند تلویزیون و رادیو به کار رفته و دیودهای سیگنال بزرگ هم در وسایلی مانند شارژر باطری کاربرد داشته و استفاده می‌شوند.
۲. دیود زنر
دیود زنر یک نوع دیود پیوند PN است که در ولتاژ معکوس بایاس شده و جریان را منتقل می‌کند. دیود زنر در ولتاژ خاصی از ولتاژ معکوس شروع به هدایت جریان کرده و جریان را از خود عبور می‌دهد. این ولتاژ خاص به عنوان ولتاژ شکست دیود زنر شناخته شده و اهمیت زیادی در نصب و طراحی مدارات الکتریکی و الکترونیکی دارد. دیود زنر کاربردهای مختلف و متفاوتی دارد که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به تنظیم ولتاژ، محافظت از مدارها و مولد ولتاژ ثابت اشاره کرد.
۳. دیود LED
دیود LED یکی دیگر از انواع دیود است که با نام دیود نوری نیز شناخته شده و کاربرد نسبتا زیادی دارد. در واقع، دیود نوری یا همان دیود LED یک نوع دیود کاربردی است که نور از خود ساطع کرده و در انواع و اقسام مختلفی در بازار وجود دارند که هر کدام طول موج نور متفاوتی از خود ساطع می‌کنند. این نوع دیودها کاربرد زیادی دارند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به استفاده جهت روشنایی، استفاده در نمایشگرها و کاربرد جهت ارتباطات اشاره کرد.
۴. فتو دیود
یکی دیگر از انواع دیود، فتو دیود است. این نوع دیود نور را به جریان الکتریکی تبدیل کرده و دارای یک سر پلاستیکی و یا شیشه‌ای شفاف و یک سر دیگر لنزدار است. این نوع دیود در سنسورهای نوری، مدارهای نوری و ارتباطات نوری کاربرد داشته و استفاده می‌شود.
۵. دیود شاکلی
دیودهای شاکلی یکی از انواع دیودهای چهار لایه هستند که به نام PNPN نیز شناخته می‌شوند. این نوع دیود توان بالایی داشته و علاوه بر توان عبور جریان‌های بالای چند آمپری، می‌تواند جلوی چند صد ولت مقاومت کرده و از عبور ولتاژ جلوگیری کرده و خراب هم نشود. این نوع دیود دارای ترمینال نبوده و ورودی ماشه‌ای نیز ندارد. دیود شاکلی دارای کلید قطع و وصل نیز بوده و می‌توان آن را خاموش و یا روشن کرد.
۶. دیود شاتکی
دیود شاتکی یکی دیگر از انواع دیود پیوند PN است که در ولتاژ معکوس بایاس می‌شود. دیود شاتکی در ولتاژهای معکوس بسیار پایین‌تری نسبت به دیود زنر شروع به هدایت جریان کرده و کاربرد چندان بالایی در مدارات ولتاژ و جریان بالا ندارد اما برای مدارات الکتریکی و الکترونیکی متوسط و ضعیف مناسب بوده و کاربردی است. دیود شاتکی کاربردهای مختلف و متفاوتی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به استفاده از دیود شاتکی در آشکارسازهای پرتو ایکس، آشکارسازهای مادون قرمز و میکروفون‌های خازنی اشاره کرد.
۷. دیود تونلی
دیود تونلی یکی از دیودهایی است که سرعت انتقال جریان بسیار بالایی داشته و به دلیل دارا بودن تونل، برای عبور صحیح و کامل جریان و سوییچینگ سریع کاربرد زیادی دارد. این نوع دیود دارای دیواره‌ای نازک در محل پیوند بوده و به همین دلیل، حامل‌های جریان در هنگام برخور با این پدیده به جای عبور از آن، از دیواره پل می‌رنند.
۸. دیود فاراد
دیود فاراد یکی از انواع دیود است که می‌تواند انرژی الکتریکی را ذخیره کرده و در مواردی که نیاز به ذخیره انرژی الکتریکی است، کاربرد داشته و استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای دیودهای فاراد می‌توان به پاور الکترونیک، دستگاه‌های بی‌سیم و الکترونیک خودرو اشاره کرد.
۹. دیود واریکاپ
دیود واریکاپ یک نوع دیود است که ظرفیت خازنی آن با ولتاژ اعمالی تغییر کرده و در مواردی که نیاز به تغییر ظرفیت خازنی است، استفاده می‌شود. از جمله مهم‌ترین کاربردهای دیودهای واریکاپ می‌توان به استفاده در مدارات تنظیم‌کننده ولتاژ، مدارات فیلتر و مدارات تقویت‌کننده اشاره کرد.
نتیجه‌گیری
دیودها قطعات الکترونیکی مهمی هستند که وظیفه وظیفه عبور جریان تنها از یک جهت در مدار را بر عهده دارند. دیودها کاربرد بسیار زیاد و متنوعی داشته و در انواع مختلف و متفاوتی تولید و با=ه بازار عرضه می‌شوند. از جمله مهم‌ترین انواع دیود می‌توان به دیود سیگنال، دیود شاتکی، دیود زنر، دیود LED، فتو دیود، دیود شاکلی، دیود تونلی، دیود فاراد و دیود واریکاپ اشاره کرد.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی انواع دیود پرداخته و ویژگی‌های هر کدام را بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
385 بازدید
احسان شوکتی
