sobota, 16 lipca 2016

[5] Dioda prostownicza

Ten post poświęcę opisowi diody prostowniczej, która jest wykorzystywana np. w mostku Graetza opisywanego w części [4].

Dioda prostownicza jest często wykorzystywana do prostowania prądu przemiennego. Ich głównym zadaniem jest przepuszczać prąd w jedną stronę, natomiast w drugą blokować. Wartość ich rezystancji w kierunku przewodzenia jest bardzo mała, w kierunku zaporowy natomiast jest ona bardzo duża.

Rys. 1. Symbol diody prostowniczej



W czasie płynięcie przez diodę prądu, występuje na niej spadek napięcia, czyli część energii jest tracona, który wynosi około 0,7 V.

Rys. 2. Wykres diody prostowniczej

Dioda może znajdować się w dwóch stanach, przewodzenia bądź zaporowym.

  • Stan przewodzenia - czyli następuje przepływ prądu od anody do katody
  • Stan zaporowy - przepływ prądu w kierunku od katody do anody jest blokowany

Najważniejszymi parametrami diod są:


  • Maksymalne napięcie wsteczne - czyli jakie napięcie można podać na diodę przy polaryzacji zaporowej, tak aby nie uległa ona uszkodzeniu.
  • Maksymalny prąd przewodzenia - jest to maksymalna wartość prądu, który popłynie przez tą diodę w stanie przewodzenia.
  • Napięcie przewodzenia - jest to napięcie, które pojawi się gdy przez diodę będzie płynął prąd, czyli gdy znajduje się ona w stanie przewodzenia. Dla diod krzemowych przyjmuje się spadek typowo 0,7V, które jednak może zostać zwiększone do około 1V. Wartość ta jest zwiększana gdy przez diodę będzie płynął większy prąd. 
  • Należy także pamiętać o wartości mocy jaka wydzieli się na elemencie. W przypadku jej przekroczenia dioda może ulec uszkodzeniu. Oblicza się go z zależności P = U * I.


Wśród parametrów dodatkowych można wyróżnić;


  • Prąd wsteczny
  • Czas wyłączania
  • Maksymalna temperatura złącza


Dioda ta może być stosowana, jak wspomniałem wcześniej, do prostowania prądu przemiennego w mostku Graetza, w prostowniku jedno połówkowym, do zabezpieczania układów przed odwrotnym włączeniem zasilania (Rys. 3.), jako podwajacz napięcia (połączenie diod i kondensatorów),

Rys. 3. Stabilizator z diodami zabezpieczającymi


Na rysunku 3 przedstawiłem stabilizator 7805 z diodami zabezpieczającymi. D2 zabezpiecza układ przed odwrotnym włączeniem zasilania, natomiast D1 pozwala na rozładowanie kondensatora C3, gdyby wystąpiło na nim zwarcie.