ไดโอดคืออะไร
ไดโอดเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสองขั้วที่จำเป็น ซึ่งใช้ในหลายแอปพลิเคชันในอุตสาหกรรม PCB ถูกออกแบบมาให้สามารถนำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวเป็นหลัก ในขณะที่บล็อกในทิศทางตรงกันข้าม ลักษณะนี้เรียกว่าการนำไฟฟ้าแบบไม่สมมาตร ซึ่งได้จากโครงสร้างเฉพาะของไดโอด
มีไดโอดหลายประเภท รวมถึงหลอดสูญญากาศหรือไดโอดเทอร์โมอิออน ซึ่งประกอบด้วยแคโทดที่ให้ความร้อนและแผ่น ในไดโอดเหล่านี้ อิเล็กตรอนสามารถไหลจากแคโทดไปยังแผ่นได้ แต่ไม่สามารถไหลในทิศทางตรงกันข้าม อย่างไรก็ตาม ไดโอดชนิดที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือไดโอดเซมิคอนดักเตอร์
ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ทำจากชิ้นคริสตัลของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีจุดเชื่อมต่อ p–n ซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าสองขั้ว จุดเชื่อมต่อ p–n ถูกสร้างขึ้นโดยการเติมสารปนเปื้อนในด้านหนึ่งของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างบริเวณที่มีอิเล็กตรอนเกิน (ชนิด n) และอีกด้านหนึ่งที่ขาดแคลนอิเล็กตรอน (ชนิด p) ซึ่งสร้างกำแพงศักย์ที่จุดเชื่อมต่อ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ง่ายในทิศทางเดียว (แรงดันบวก) และบล็อกในทิศทางตรงกันข้าม (แรงดันลบ)
ไดโอดมีบทบาทสำคัญในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึง PCB เนื่องจากช่วยในการปรับแรงดันสัญญาณ การปรับโมดูลัสสัญญาณ การควบคุมแรงดันไฟฟ้า และการสวิตชิ่ง การค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Ferdinand Braun ในปี ค.ศ. 1874 เป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาไดโอดและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ ซิลิคอนเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการผลิตไดโอด เนื่องจากมีความอุดมสมบูรณ์และคุณสมบัติไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม แม้ว่าวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ เช่น กัลเลียมอาร์เซไนด์และเจอร์เมเนียม ก็ถูกนำมาใช้ตามความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชัน
คำถามที่พบบ่อย
ทำไมเราถึงใช้ทรานซิสเตอร์แทนไดโอด
เนื่องจากทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เป็นหลักสองไดโอด จึงสามารถทำหน้าที่เดียวกันได้ อย่างไรก็ตาม การใช้ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เป็นไดโอดอาจนำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับกระแสและการรับรองอื่น ๆ
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณต่อสายไดโอดผิดด้าน
การติดตั้งไดโอดในขั้วตรงข้ามอาจทำให้ Cloud Node หรือคอนโทรลเลอร์ประตูรีบูตได้ นอกจากนี้ ไดโอดที่ชำรุดหรือระเบิดแล้วอาจเลียนแบบการไม่มีไดโอด แสดงข้อมูลผิดพลาดในบันทึก (เช่น การสแกนบัตรเมื่อการโจมตีกลับสู่สถานะเริ่มต้นของมัน)
ทำไมเราถึงใช้ไดโอดใน PCB
ไดโอด PCB ถูกใช้งานเป็นหลักเพื่อกำจัดส่วนลบของสัญญาณ AC โดยการกำจัดส่วนลบของคลื่นสัญญาณ AC กระบวนการลอกออกนี้ช่วยลดการสูญเสียข้อมูลและเพิ่มความสามารถในการประมวลผลสัญญาณ
ไดโอดใช้เพื่ออะไร
ไดโอดมีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ทำหน้าที่เป็นไดโอดเรียกกระแสไฟฟ้า, ตัวจำกัดสัญญาณ, ตัวควบคุมแรงดัน, สวิตช์, ตัวปรับสัญญาณ, ตัวผสมสัญญาณ, ตัวแยกสัญญาณ, และตัวสร้างคลื่นความถี่ สัญลักษณ์สำคัญของพวกมันคือความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้น
คุณวางไดโอดบน PCB ไปทางไหน
การวางตำแหน่งไดโอดบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ไม่ใช่เรื่องสำคัญมากนัก อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ที่ด้านบนของ PCB โดยเฉพาะด้านที่มีเส้นสายสกรีน เพื่อทำการติดตั้ง ให้โค้งงอขาให้พอดีกับรู แล้วดันจนกว่าตัวไดโอดจะวางอยู่บน PCB หากจำเป็น คุณสามารถงอขาเล็กน้อยออกไปด้านนอกเพื่อยึดไดโอดให้อยู่ในตำแหน่งในขณะทำงาน
ไดโอดแทนอะไรในวงจร
ไดโอดเป็นส่วนประกอบไฟฟ้าที่อนุญาตให้กระแสไหลในทิศทางเดียว ในแผนภาพวงจร ไดโอดถูกสัญลักษณ์โดยสามเหลี่ยมที่มีเส้นข้ามผ่านหนึ่งในจุดยอดของมัน
ทำไมคุณถึงต้องใช้ไดโอดกับทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบไดโอดมีความสำคัญในกระจกกระแสเพราะให้แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์ตัวอื่น นอกจากนี้ พวกมันยังแสดงให้เห็นว่ามีการรั่วไหลย้อนกลับน้อยมาก
ไดโอดชนิดใดที่ใช้มากที่สุด
ไดโอดชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคปัจจุบันคือไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ผลึกคริสตัลที่มีจุดเชื่อมต่อแบบ p-n ซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าสองขั้ว
จำเป็นต้องมีไดโอดหรือไม่
แม้จะมีความเรียบง่ายในฐานะอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบสองขา ไดโอดก็มีบทบาทสำคัญในอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ พวกมันจำเป็นสำหรับการแปลงไฟฟ้าจาก AC เป็น DC การแยกสัญญาณออกจากแหล่งจ่ายไฟ และการรวมสัญญาณเข้าด้วยกัน
ข้อดีของไดโอดคืออะไร
หนึ่งในประโยชน์หลักของการใช้ไดโอดคือความสามารถในการปกป้องวงจรไฟฟ้าจากอันตรายที่เกิดจากการลัดวงจร, แรงดันเกิน, และกระแสเกิน นอกจากนี้ ไดโอดยังสามารถแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการให้พลังงานแก่เครื่องใช้ไฟฟ้าที่พึ่งพาแรงดันไฟฟ้าแบบ DC