TRR: Rolul diodelor în protecția circuitelor

Caracteristicile de bază ale diodelor
Este un dispozitiv semiconductor cu conductivitate unidirecțională, care permite curgerea curentului doar de la anod (electrodul pozitiv) la catod (electrodul negativ) și este aproape neconductiv în sens invers. În funcție de materialele și structurile lor, acestea pot fi împărțite în diode obișnuite, diode Schottky, diode Zener și diode cu recuperare rapidă.

Dioda obisnuita
Utilizat în principal în circuitele redresoare pentru a converti curentul alternativ în curent continuu. Au cădere mare de presiune înainte și timp de recuperare lent înapoi.

Dioda Schottky
Are scădere scăzută a tensiunii înainte și caracteristici de recuperare rapidă inversă, potrivite pentru aplicații de înaltă frecvență și circuite de joasă tensiune.

diodă Zener
Poate stabiliza tensiunea sub tensiune inversă de defalcare, deci este utilizat în mod obișnuit în circuitele de stabilizare a tensiunii.

Dioda de recuperare rapida
Are un timp de recuperare invers mai scurt și este potrivit pentru circuitele care necesită comutare rapidă.

Rolul diodelor în protecția circuitelor
Protecție anti conexiune inversă
Este una dintre cele mai comune aplicații ale diodelor în protecția circuitelor. În cazul dispozitivelor electronice, dacă conexiunea de alimentare este inversată, se poate deteriora dispozitivul. Prin conectarea unei diode în serie sau paralelă la capătul de intrare de putere, poate preveni eficient deteriorarea circuitului cauzată de alimentarea inversă.

Caz de aplicare:
În circuitul de încărcare al telefoanelor mobile, o diodă Schottky este de obicei conectată în paralel la borna de intrare a puterii. Când alimentarea este conectată în direcția corectă, dioda nu conduce și circuitul funcționează normal; Când sursa de alimentare este conectată în direcția greșită, dioda conduce, formând un circuit de protecție la scurtcircuit pentru a preveni deteriorarea circuitului din cauza sursei de alimentare inversă.

Protectie de supravoltaj
Este o măsură de protecție pentru a împiedica tensiunea din circuit să depășească domeniul de proiectare. Diode Zener sunt utilizate în mod obișnuit în astfel de aplicații. Diodele Zener conduc sub tensiune inversă, ceea ce poate limita tensiunea excesivă într-un interval sigur și poate proteja circuitele ulterioare.

Caz de aplicare:
În adaptoarele de alimentare, pentru a proteja componentele electronice sensibile, o diodă Zener este de obicei conectată în paralel la capătul de ieșire a puterii. Când tensiunea de ieșire depășește tensiunea de defalcare a diodei Zener, dioda Zener conduce, deturnând excesul de tensiune și protejând circuitul ulterior de impactul de înaltă tensiune.

Protecție la supracurent
Este o măsură de protecție pentru a împiedica curentul din circuit să depășească intervalul de siguranță. Deși siguranțele și termistorii sunt componente comune de protecție la supracurent, diodele pot fi utilizate și pentru protecția la supracurent în anumite aplicații speciale.

Caz de aplicare:
În unele surse de alimentare cu comutație de înaltă frecvență, pentru a preveni deteriorarea circuitului de la curentul tranzitoriu ridicat generat de elementul de inductanță în timpul comutării, o diodă de recuperare rapidă este adesea conectată în paralel la ambele capete ale inductanței. Atunci când este generat un curent mare tranzitoriu, dioda conduce, deturnând curentul și protejând inductorul și circuitele ulterioare.

Protecție statică
ESD este un pericol comun la dispozitivele electronice, care poate provoca daune permanente componentelor electronice sensibile. Pentru a preveni deteriorarea circuitului de electricitate statică, diode de protecție statică sunt de obicei adăugate la circuit.

Caz de aplicare:
În circuitele de interfață pentru computer, cum ar fi interfețele USB și HDMI, pentru a preveni intrarea electricității statice în circuitul intern prin interfață, diodele de protecție statică sunt de obicei conectate în paralel la porturile de interfață. Aceste diode au un răspuns rapid și caracteristici de capacitate scăzută, care pot ghida eficient curenții electrostatici la masă și pot proteja circuitele interne de interferența electrostatică.

Analiza cazului de aplicare specific
Aplicarea diodelor în invertoarele solare
În invertoarele solare, diodele joacă un rol important de protecție. Invertoarele solare convertesc curentul continuu generat de panourile solare în curent alternativ pentru uz casnic sau rețea. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea și eficiența sistemului, în invertor sunt utilizate diverse diode pentru protecția circuitului.

Protectie anti-invers:Terminalul de ieșire al unui panou solar este de obicei conectat în serie cu o diodă Schottky pentru a preveni descărcarea inversă a panoului pe timp de noapte sau în zilele înnorate.

Protectie de supravoltaj:În circuitele de reglare a tensiunii continue, o diodă Zener este utilizată pentru a fixa tensiunea pentru a preveni deteriorarea circuitelor ulterioare cauzate de tensiune excesivă.

Protectie electrostatica:În circuitul de control al invertorului, diodele de protecție electrostatică sunt utilizate pentru a proteja microcontrolerul și alte componente sensibile de deteriorarea cauzată de descărcarea electrostatică.

Aplicarea diodelor în stațiile de încărcare a vehiculelor electrice
Stațiile de încărcare pentru vehicule electrice sunt facilități importante de sprijin pentru vehiculele electrice, iar siguranța și fiabilitatea acestora sunt deosebit de importante. Diodele joacă, de asemenea, un rol important în protecția circuitelor stațiilor de încărcare.

Protecție împotriva conexiunii inverse:La capătul de intrare al stației de încărcare, o diodă Schottky de înaltă tensiune este utilizată pentru a preveni conexiunea inversă a puterii și pentru a proteja circuitul intern al stației de încărcare.

Protectie de supravoltaj:În modulul de încărcare al stației de încărcare, o diodă Zener este utilizată pentru a fixa tensiunea, împiedicând tensiunea excesivă să provoace deteriorarea modulului de încărcare și a sistemului de baterii al vehiculului electric.

Protectie electrica statica:Instalați diode de protecție a electricității statice la interfața de încărcare pentru a preveni interferențele și deteriorarea circuitului de control al stației de încărcare cauzate de electricitatea statică generată de utilizatori la conectarea și deconectarea pistolului de încărcare.

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