دیود یکسو کننده معمولی ( Rectifiers Diodes ) در مدارهای الکترونیکی مهندسی برق _ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
این دیود ها برای یکسوسازی یا یک طرفه کردن ولتاژ های متناوب یه کار می روند و با جریان متوسط ( IF ) حدود ۵۰mA تا ۱۰۰۰A ساخته می شوند. این دیود ها در محدوده فرکانس کاری ۵۰ تا ۶۰ هرتز ساخته می شوند.
دیودهای معمولی سیلیسیمی در بایاس مستقیم و به ازای ولتاژهای کمتر از ۰٫۵ ولت جریانی را از خود عبور نمی دهند. اگر ولتاژ بایاس بین ۰٫۵ تا حدود ۰٫۶۵ ولت شود ، جریان ضعیفی در دیود برقرار می شود و اگر ولتاژ بایاس بیشتر از این مقدار شود جریان دیود به طور ناگهانی افزایش می یابد . بنابراین ولتاژ آستانه هدایت دیود معمولی سیلیسیمی حدود ۰٫۶۵ ولت می باشد.
دیودهای معمولی ژرمانیومی دارای ولتاژ آستانه هدایت ۰٫۲ ولت می باشند . این دیودها در بایاس مستقیم ، به ازای ولتاژ بایاس کمتر از ۰٫۱ ولت جریانی را از خود عبور نمی دهند و اگر ولتاژ بایاس بین ۰٫۱ تا ۰٫۲ ولت شود ، جریان ضعیفی در دیود برقرار می شود و در صورتی که مقدار ولتاژ بایاس از ۰٫۲ ولت بیشتر شود ، جریان دیود به طور ناگهانی افزایش می یابد.
دیودهای معمولی دارای ولتاژ شکست معکوس بالایی هستند که مقدار ولتاژ شکست معکوس هر نوع دیود توسط کارخانه سازنده آن مشخص می شود . دیودهای معمولی ، از نظر شکل ظاهری انواع مختلفی دارند اما علامت اختصاری همه آنها یکسان است.
کاربرد دیود ها
دراین بخش چند مورد از کاربردهای دیود ها را بیان میکنیم.
کاربرد دیود ها در موارد زیر می باشد :
۱) یکسو سازی
۲) چند برابر کننده های ولتاژ
۳) برش دهنده های ولتاژ
۴) مهار کننده ها
۱-عملکرد یکسو سازی
مدار های یکسو کننده ی دیودی ، مداراتی هستند که ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم تبدیل می نمایند . عنصر اصلی این مدار ها دیود است . زیرا همان طور که خواندیم دیود در یک جهت هدایت می کند در حالی که در جهت دیگر قطع است . مدارات یکسوکننده علاوه بر یکسو سازی برق یکفاز ، برق چند فازه را نیز یکسو می کنند.
به طور کلی مدارات یکسو کننده ی یک فازه در انواع زیر تقسیم می شوند :
۱) مدار یکسو کننده ی نیم موج
۲) مدار یکسو کننده ی تمام موج با ترانس سر وسط
۳) مدار یکسو کننده ی تمام موج پل (Bridge)
۴) مدار یکسو کننده با صافی خازنی
۲- چند برابر کننده های ولتاژ
با استفاده از دیود و خازن می توان ، ضمن یکسو کردن ولتاژ متناوب آن را نیز را چند برابر نمود . کاربرد چند برابر کننده ها ، در مواردی است که جریان زیاد مورد نیاز نباشد (حدود چند صد میکرو امپر) . چند برابر کننده ها معمولا در ولتاژ های بسیار بالا ( حدود چند کیلو ولت ) به کار می رود . مانند قسمت ولتاژ زیاد تلوزیون ، که در آنجا ولتاژی حدود ۲۵ کیلو ولت مورد نیاز است.
ابتدا ولتاژی حدود ۵ کیلو ولت را توسط ترانسفورماتور ایجاد می کند ، سپس آن را توسط یک مدار پنج برابر کننده به مقدار حدود ۲۵ کیلو ولت می رساند . مزایای این عمل در حجم و قیمت ترانسفور ماتور افزاینده ی ولتاژ است . زیرا عایق کاری ترانسفور ماتور ۲۵ کیلوولت مشکل است . ضمن این که میدان مغنازیسی زیادی در اطراف خود بوجود می آورد . همچنین ولتاژ معکوس دیود های یکسو کننده در چند برابر کننده ها ، نسبت به یکسو کننده ی ولتاژ زیاد ترانسفور ماتور ، کاهش می یابد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)