Τι είναι η δίοδος ισχύος;

Μια δίοδος ισχύος είναι μια κρυσταλλική συσκευή ημιαγωγού που χρησιμοποιείται κυρίως για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε άμεσο ρεύμα (DC), μια διαδικασία γνωστή ως διόρθωση.Βρίσκεται στα κυκλώματα τροφοδοσίας ρεύματος σχεδόν όλων των σύγχρονων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών εξοπλισμού, μια λειτουργία διόδων ισχύος είναι παρόμοια με μια μηχανική βαλβίδα μονής κατεύθυνσης.Διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα με ελάχιστη αντίσταση προς μία κατεύθυνση, γνωστή ως κατεύθυνση προς τα εμπρός, εμποδίζοντας παράλληλα το ρεύμα να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση.Τυπικά ικανό να περάσει όσο αρκετές εκατοντάδες ενισχυτές προς τα εμπρός, οι δίοδοι ισχύος έχουν πολύ μεγαλύτερες διασταυρώσεις P-N και επομένως υψηλότερη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος προς τα εμπρός από τους μικρότερους συγγενείς διόδου σήματος που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά καταναλωτικά για να ρυθμίζουν και να μειώνουν το ρεύμα.Αυτό καθιστά τις διόδους ισχύος καλύτερα προσαρμοσμένες για εφαρμογές όπου εμπλέκονται μεγαλύτερα ρεύματα και υψηλότερες τάσεις. Οι κατασκευαστές γενικά παράγουν μια σειρά διόδων ισχύος κατάλληλων για συγκεκριμένες χρήσεις.Είναι βαθμολογημένα σύμφωνα με το μέγιστο ρεύμα που μπορούν να μεταφέρουν προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός και τη μέγιστη αντίστροφη τάση που μπορούν να αντέξουν.Λόγω της αντίστασης, εμφανίζεται μια μικρή πτώση της τάσης κατά τη διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω διόδου ισχύος προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός.Αντιστρόφως, μια δίοδος ισχύος μπορεί να αντέξει μόνο μια ορισμένη ποσότητα τάσης που ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση πριν σπάσει και παύει να λειτουργεί.Χρησιμοποιούνται επίσης διόδους ισχύος που είναι κυρίως από πυρίτιο, αν και χρησιμοποιούνται επίσης μικρές ποσότητες άλλων υλικών, όπως το βόριο, το αρσενίδιο του γαλλίου, το γερμανικό ή το φωσφόρο.Μια ενιαία δίοδος ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή AC σε DC, αλλά αυτό παράγει αυτό που είναι γνωστό ως μισό κύμα διαφορετικό DC.Πιο συχνά, δύο ή τρεις ή περισσότερες δίοδοι συνδέονται στο κύκλωμα για να παράγουν πλήρες κύμα διαφορετικό DC.Ο σημαντικότερος από αυτούς είναι ο ανορθωτής γέφυρας, στον οποίο τέσσερις συνδεδεμένες δίοδοι μετατρέπουν τόσο τα θετικά όσο και τα αρνητικά τμήματα ενός κύματος εναλλασσόμενου ρεύματος σε DC, παράγοντας έτσι διόρθωση πλήρους κύματος.

Υπηρεσίες ηλεκτρικής ενέργειας Ο παγκόσμιος συνήθως χρησιμοποιεί τριφασική AC για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.Αν και προσφέρει ποικίλες DC από το εισερχόμενο AC, ένας ανορθωτής πλήρους κύματος ή γέφυρας δεν παρέχει DC στη σταθερή τάση που απαιτείται για την τροφοδοσία της πιο σύγχρονης ηλεκτρικής και ηλεκτρονικού εξοπλισμού.Ως εκ τούτου, ένας πυκνωτής δεξαμενής συνδέεται συνήθως με το άκρο εξόδου του ανορθωτή για να εξομαλύνει την τάση που κυματίζεται.Για παράδειγμα, σε ένα τυπικό νοικοκυριό των ΗΠΑ, η τριφασική AC από τα ηλεκτρικά κύρια κυκλώματα διέρχεται από τρία ζεύγη διόδων ισχύος.Στη συνέχεια, το προκύπτον DC εξομαλύνεται και παραδίδεται σε τάση αρκετά σταθερή για χρήση περνώντας το μέσω ενός πυκνωτή εξομάλυνσης.