انواع دیود الکتریکی یکسوساز

 دیود چیست؟ تعریف، ساختار و عملکرد 

دیود (Diode) یک قطعه الکترونیکی نیمه‌هادی است که در مدارات الکترونیکی برای کنترل جهت جریان استفاده می‌شود. کلمه دیود از دو بخش "Di" به معنی دو و "Ode" به معنی مسیر یا الکترود تشکیل شده است. این قطعه اساساً از اتصال یک نیمه‌هادی نوع P (حفره‌های مثبت حامل بار) و یک نیمه‌هادی نوع N (الکترون‌های آزاد حامل بار) تشکیل می‌شود که به این اتصال، پیوند P-N می‌گویند.

دیود الکتریکی عمدتاً از مواد سیلیکونی یا ژرمانیومی ساخته می‌شوند و در مدارهای الکترونیکی برای جلوگیری از جریان معکوس، حفاظت از قطعات حساس و تبدیل سیگنال‌ها کاربرد دارند. بر اساس آمار انجمن نیمه‌هادی‌های جهانی (SEMI)، تولید Diodeها در سال ۲۰۲۴ بیش از ۵۰ میلیارد واحد بوده که نشان‌دهنده اهمیت آن‌ها در صنایع الکترونیک است.

عملکرد دیود الکتریکی مانند یک شیر یک‌طرفه در مدار الکتریکی است:

• • بایاس مستقیم: هنگامی که ولتاژ مثبت به آند (سمتP) و ولتاژ منفی به کاتد (سمتN) اعمال می‌شود، Diode روشن شده و جریان را عبور می‌دهد. در این حالت، یک افت ولتاژ کوچک (حدود 0.7V  برای سیلیکون و0.3V  برای ژرمانیوم) در دو سر دیود ایجاد می‌شود.
• • بایاس معکوس: هنگامی که ولتاژ معکوس اعمال می‌شود، دیود مانند یک عایق عمل کرده و جریانی (به جز یک جریان نشتی بسیار کم) از آن عبور نمی‌کند. این وضعیت تا زمانی که ولتاژ معکوس به ولتاژ شکست برسد، ادامه دارد.

کاربردهای کلیدی انواع دیود در صنعت و الکترونیک

دیودهای الکتریکی به دلیل خاصیت یک‌سوسازی، کاربردهای فراوانی دارند که برای فعالان حوزه الکترونیک و قدرت، بسیار حیاتی است:

• • یکسوسازی: اصلی‌ترین کاربرد در تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC). این فرآیند برای عملکرد صحیح دستگاه‌های جوش و برش اینورتر، منابع تغذیه و شارژرها ضروری است.
• • حفاظت مدار: مانند دیودهای TVS، مدارات حساس را در برابر ولتاژهای ناگهانی (مانند صاعقه یا نوسانات) حفاظت می‌کنند.
• •  تثبیت ولتاژ: زنر در منابع تغذیه و رگولاتورها برای تثبیت ولتاژ خروجی و حفظ آن در یک سطح معین استفاده می‌شوند.
• • سوئیچینگ سریع: شاتکی و Diodeهای سریع، به دلیل سرعت بالا در قطع و وصل جریان، در مدارات سوئیچینگ فرکانس بالا (مانند SMPS و اینورترها) کاربرد دارند.
• • اپتوالکترونیک: مدل LED و فتودیود در مدارهای روشنایی، سنسورها و تجهیزات اندازه‌گیری استفاده می‌شوند.

کار دیود چیست؟ طریقه استفاده از آن

این قطعه با ایجاد ناحیه تهی بین لایه‌های P و N کار می‌کند. در بایاس مستقیم، ولتاژ اعمال‌شده (معمولاً ۰.۷ ولت برای سیلیکونی) این ناحیه را کاهش می‌دهد و جریان عبور می‌کند. در بایاس معکوس، ناحیه تهی بزرگ‌تر شده و جریان مسدود می‌شود تا ولتاژ شکست برسد.

برای استفاده، دیود را با توجه به قطب‌ها (آند مثبت، کاتد منفی) در مدار قرار دهید. در تعمیر دستگاه جوش، قطعه را در پل دیود rectifier نصب کنید تا جریان AC را به DC تبدیل کند. آمار نشان می‌دهد که بیش از ۹۰ درصد خرابی‌های دستگاه‌های جوش به دلیل Diodeهای فرسوده است، بنابراین تعویض منظم ضروری است. مزایای استفاده شامل کاهش تلفات انرژی (تا ۲۰ درصد در مدارهای کارآمد) و افزایش طول عمر دستگاه (تا ۵۰ درصد با دیودهای باکیفیت) می‌شود.

مزایای استفاده از دیود الکترونیکی

دیودها مزایای متعددی دارند:

• • اندازه کوچک و وزن کم، ایده‌آل برای دستگاه‌های قابل حمل.
• • هزینه پایین، با میانگین قیمت ۲۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تومان برای انواع رایج.
• • دوام بالا، با عمر مفید بیش از ۱۰۰۰۰۰ ساعت در شرایط استاندارد.
• • کارایی انرژی، کاهش مصرف برق تا ۱۵ درصد در مدارهای یکسوساز.

انواع محبوب و پرکاربرد دیود الکترونیکی

دیودها را بر اساس معیارهای مختلف می‌توان دسته‌بندی کرد. در ادامه لیستی از انواع رایج آورده شده است:

• • یکسوساز: برای تبدیل جریان متناوب به مستقیم، مانند سری 1N400x. ‏ 
• • سوئیچینگ: سرعت بالا برای کاربردهای کلیدزنی.
• • شاتکی: افت ولتاژ پایین، سرعت سوئیچ سریع.
• •  زنر: برای تثبیت ولتاژ و حفاظت از ولتاژ معکوس. ‏ 
• •  دیود PIN: با لایه‌ی عایق بین P و N، مناسب فرکانس بالا و RF. ‏ 
• •  تونل: رفتار مقاومت منفی در برخی نواحی، مناسب فرکانس بالا و کاربردهای خاص. 
• •  واراکاپ / واریکاپ: دیودی با خازن وابسته به ولتاژ معکوس، در مدارات فرکانسی و تنظیم فرکانس کاربرد دارد. 
• •  IMPATT / Gunn  و رادیویی: برای تولید، تقویت یا سوئیچینگ در باندهای رادیویی و مایکروویو.
• • دیود SMD، دیود DIP 

معروف‌ترین تولیدکنندگان دیود در دنیا و ایران

انتخاب برند معتبر هنگام خرید دیود اورجینال ضامن کیفیت و پایداری عملکرد دستگاه‌های شماست.

• •  Infineon (آلمان): پیشرو در تولید نیمه‌هادی‌های قدرت از جمله مدل‌های پرقدرت.
• • ON Semiconductor (آمریکا): تولیدکننده طیف وسیعی از یکسوسازهای سیگنال کوچک و قدرت.
• •  Vishay (آمریکا): ارائه‌دهنده یکسوساز، زنر و شاتکی با کیفیت بالا.
• • STMicroelectronics (اروپا): تولیدکننده مدل‌های گوناگون برای کاربردهای صنعتی و خودرویی.

برندهای معروف، محبوب و پرکاربرد در بازار ایران شامل:

• •  Fairchild/ON Semiconductor
• • Microsemi (Microchip)
• •  Diodes Incorporated
• • International Rectifier (Infineon)

برندهای آسیایی و چینی با کیفیت تضمینی که در دستگاه‌های جوش و برش بازار ایران بسیار استفاده می‌شوند، مانند انواع دیودهای دوبل کاتد مشترک و آند مشترک با پکیج‌های استاندارد.

نکات مهم و راهنمای انتخاب دیود

1. 1. باید مطابق جریان و ولتاژ مدار انتخاب شود: محدودیت‌های جریان مستقیم و ولتاژ معکوس را بررسی کنید.
2. 2. سرعت سوئیچینگ: در کاربردهای سریع، از سوئیچینگ یا شاتکی استفاده کنید.
3. 3. افت ولتاژ: اگر کارایی انرژی اهمیت دارد،با افت ولتاژ کمتر انتخاب شود (مثل شاتکی).
4. 4. توان مصرفی و گرما: اگر جریان و توان زیاد است، به هیت‌سینک و تبادل حرارت توجه شود.
5. 5. سازگاری بسته‌بندی: مطمئن شوید بسته‌بندی (SMD / DIP) مناسب برد باشد.
6. 6. کیفیت، اصل بودن و منبع خرید مطمئن: از فروشگاه معتبر مثل جوش و برش مقدم تهیه کنید.
7. 7. تضمین و پشتیبانی: در هنگام خرید، به گارانتی و پشتیبانی فروشنده توجه کنید.

خرید، قیمت دیود الکترونیکی از فروشگاه جوش و برش مقدم

برای مهندسان، تعمیرکاران و کسانی که دنبال کسب اطلاعات و آشنایی با مشخصات و ویژگی‌های دیود هستند، انتخاب یک مرکز فروش حرفه‌ای و متخصص مانند جوش و برش مقدم در مشهد ضروری است.

ما در جوش و برش مقدم، با هدف ارائه بالاترین سطح اطمینان و کیفیت به مشتریان گرامی در سراسر ایران، مجموعه‌ای کامل از انواع دیود الکترونیکی اورجینال و باکیفیت را موجود کرده‌ایم. ما تأکید ویژه‌ای بر ارائه بهترین قیمت در کنار کیفیت داریم تا از خرید قطعات اصلی اطمینان حاصل کنید و از هزینه‌های اضافی تعمیرات مکرر جلوگیری شود.
در صورت نیاز به خرید قطعات دستگاه جوش و برش، ما با اتکا به دانش و تجربه خود در تعمیر دستگاه‌های جوش و برش، بهترین مشاور برای خرید دیود الکتریکی مناسب با نیاز و بودجه شما هستیم. ما علاوه بر فروش تک، برای همکاران و تولیدکنندگان، امکان خرید عمده با شرایط ویژه را فراهم کرده‌ایم و محصولات با بسته‌بندی استاندارد به سراسر شهرهای ایران ارسال می‌شوند.

• • تعهد ما: تضمین اصالت و کیفیت قطعات الکتریکی پرکاربرد در صنعت جوش و برش.
• • مزیت ما: ارائه اطلاعات کاربردی، تجربه‌محور و حرفه‌ای قبل از خرید، متناسب با نیاز فنی شما.