Светодиод уго, название которого переводится как «двухэлектродный», уходит своими корнями в историю электроники, начавшуюся с электровакуумных устройств. Важно отметить, что лампы, которые многие помнят из старых телевизоров и приёмников, имели такие названия как диод, триод, пентод и т.д.
Название заключало в себе количество электродов или ножек прибора. Полупроводниковые диоды были изобретены в начале прошлого века. Их использовали для детектирования радиосигнала.
Главное свойство диода – характеристики проводимости, зависящие от полюсовки приложенного к выводам напряжения. Обозначение диода указывает нам на проводящее направление. Движение тока совпадает со стрелкой на УГО диода.
УГО – условное графическое обозначение. Иначе говоря, это значок, которым обозначается элемент на схеме. Давайте разберем как отличать обозначение светодиода на схеме от других подобных элементов.
Диоды, какие они бывают?
Кроме отдельных выпрямительных диодов их группируют по области применения в один корпус.
Обозначение диодного мостаНапример, так изображается диодный мост для выпрямления однофазного напряжения переменного тока. А ниже внешний вид диодных мостов и сборок.
Внешний вид диодного мостаДругим видом выпрямительного прибора является диод Шоттки – предназначен для работы в высокочастотных цепях. Выпускается как в дискретном виде, так и в сборках. Их часто можно встретить в импульсных блоках питания, например БП для персонального компьютера AT или ATX.
Обычно на сборках Шоттки на корпусе указывается его цоколевка и внутренняя схема включения.
Диод ШотткиСпецифичные диоды
Выпрямительный диод мы уже рассмотрели, давайте взглянем на диод Зенера, который в отечественной литературе называют – стабилитрон.
Обозначение стабилитрона (диод Зенера)Внешне он выглядит как обычный диод – черный цилиндр с меткой на одной из сторон. Часто встречается в маломощном исполнении – небольшой стеклянный цилиндр красного цвета с черной меткой на катоде.
Обладает важным свойством – стабилизация напряжения, поэтому включается параллельно нагрузке в обратном направлении, т.е. к катоду подключается плюс питания, а анод к минусу.
Следующий прибор – варикап, принцип его действия основан на изменении величины барьерной емкости, в зависимости от величины приложенного напряжения. Используется в приемниках и в цепях, где нужно производить операции с частотой сигнала. Обозначается как диод, совмещенный с конденсатором.
Варикап — обозначение на схеме и внешний видДинистор – обозначение которого выглядит как диод, перечеркнутый поперек. По сути так и есть – он из себя представляет 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре обладает свойством пропускать ток, при преодолении определенного барьера напряжения.
Например, динисторы на 30В или около того часто используются в лампах «энергосберегайках», для запуска автогенератора и других блоках питания, построенных по такой схеме.
Обозначение динистораСветодиоды и оптоэлектроника
Раз диод излучает свет, значит обозначение светодиода должно быть с указанием этой особенности, поэтому к обычному диоду добавили две исходящие стрелки.
Обозначение светодиодов на электрической схемеВ реальности есть много разных способов определить полярность, подробнее об этом есть целая статья. Ниже, для примера, распиновка зеленого светодиода.
Обычно у светодиода маркировка выводов выполняется либо меткой, либо ножками разной длины. Короткая ножка – это минус.
Распиновка зеленого светодиодаФотодиод, прибор обратный по своему действию от светодиода. Он изменяет состояние своей проводимости в зависимости от количества света, попадающего на его поверхность. Его обозначение:
Фотодиод BPD-BQA914Такие приборы используются в телевизорах, магнитофонах и прочей аппаратуре, которая управляется пультом дистанционного управления в инфракрасном спектре. Такой прибор можно сделать, спилив корпус обычного транзистора.
Часто применяется в датчиках освещенности, на устройствах автоматического включения и выключения осветительных цепей, например таких:
Датчик освещенияОптоэлектроника – область которая получила широкое распространения в передаче данных и устройствах связи и управления. Благодаря своему быстродействию и возможности осуществить гальваническую развязку, она обеспечивает безопасность для питаемых устройств в случае возникновения высоковольтного скачка на первичной стороне. Однако не в таком виде как указано, а в виде оптопары.
Схема с оптопаройВ нижней части схемы вы видите оптопару. Включение светодиода здесь происходит замыканием силовой цепи с помощью оптотранзистора в цепи светодиода. Когда вы замыкаете ключ, ток идёт через светодиод в оптопаре, в нижнем квадрате слева. Он засвечивается и транзистор, под действием светового потока, начинает пропускать ток через светодиод LED1, помеченный зеленым цветом.
Такое же применение используется в цепях обратной связи по току или напряжению (для их стабилизации) многих блоков питания. Сфера применения начинается от зарядных устройств мобильных телефонов и блоков питания светодиодных лент, до мощных питающих систем.
Диодов существует великое множество, некоторые из них похожи по своим характеристикам, некоторые имеют совершенно необычные свойства и применения, их объединяет наличие всего лишь двух функциональных выводов.
Вы можете встретить эти элементы в любой электрической схеме, нельзя недооценивать их важность и характеристики. Правильный подбор диода в цепи снаббера, например, может значительно повлиять на КПД и тепловыделение на силовых ключах, соответственно на долговечность блока питания.
Если вам было что-нибудь непонятно – оставляйте комментарии и задавайте вопросы, в следующих статьях мы обязательно раскроем все непонятные вопросы и интересные моменты!
Какие бывают типы светодиодов?
Светодиоды (Light Emitting Diodes, LED) могут иметь различные типы в зависимости от их характеристик и применения. Вот некоторые из наиболее распространенных типов светодиодов:
-
Светодиоды по цвету свечения:
- Одноцветные светодиоды (LEDs): Излучают свет только одного цвета, такие как красный, зеленый, синий, желтый и т. д.
- Многоцветные светодиоды (RGB LEDs): Обычно имеют красный, зеленый и синий элементы, которые можно комбинировать для создания широкого спектра цветов.
- Белые светодиоды (White LEDs): Могут быть созданы разными способами, включая смешивание световых цветов, использование фосфорных покрытий и другие методы.
-
Светодиоды по форме и размеру:
- Светодиоды с общим анодом или катодом: В таких светодиодах все аноды (или катоды) соединены между собой, что делает их более удобными для подключения.
- Светодиоды с SMD (Surface Mount Device) монтажом: Эти светодиоды предназначены для монтажа на поверхности печатных плат и обладают компактными размерами.
- Светодиоды с высокой мощностью (High Power LEDs): Они спроектированы для выдачи большего количества света и могут использоваться в осветительных приборах.
-
Светодиоды по назначению:
- Индикаторные светодиоды (Indicator LEDs): Используются для индикации статуса или сигнализации, например, на панели приборов.
- Светодиоды для подсветки (Backlight LEDs): Применяются в ЖК-дисплеях, клавиатурах, мониторах и других устройствах для равномерной подсветки.
- Светодиоды для освещения (Lighting LEDs): Эти светодиоды разрабатываются для замены традиционных источников освещения, таких как лампы накаливания и люминесцентные лампы.
-
Специализированные светодиоды:
- Инфракрасные светодиоды (Infrared LEDs): Излучают инфракрасный свет и используются в системах дистанционного управления и датчиках.
- Ультрафиолетовые светодиоды (Ultraviolet LEDs): Излучают ультрафиолетовый свет и применяются в санитарии, детекции подделок, сушке клея и других приложениях.
- Светодиоды с высокой частотой мигания (High-Frequency Flicker LEDs): Используются в коммуникации данных по оптическому кабелю и в других приложениях, где требуется высокая скорость передачи данных.
Каждый тип светодиода имеет свои уникальные характеристики и применения, что делает их важным элементом в различных технологиях и отраслях, от электроники и освещения до медицинского оборудования и связи.
