Niezależnie od tego, czy budujesz własne obwody, czy po prostu zastanawiasz się, jak podłączyć diodę do baterii, musisz znać podstawy. Możesz użyć diod, aby zapobiec przepływowi prądu w niewłaściwym kierunku oraz aby chronić wrażliwe elementy elektroniczne przed skokami napięcia.
Diody są zazwyczaj wykonane z krzemu. Są zbudowane z dwóch elektrod, a każda z nich ma dodatni i ujemny koniec. Dodatni koniec jest podłączony do anody baterii, a ujemny do katody baterii. Kiedy prąd przepływa przez diodę, ładunek przepływa od strony dodatniej do ujemnej. Ten rodzaj przepływu prądu nazywany jest prądem do przodu. Kiedy dioda jest odwrócona, prąd płynie od strony ujemnej do dodatniej. Prąd wsteczny diody jest szkodliwy dla elektroniki, a nawet może uszkodzić akumulator.
Dwa główne typy diod to forward biased i reverse biased. Dioda forward biased to dioda, która jest podłączona do akumulatora do przodu. Kiedy dioda jest połączona do przodu, prąd płynie od anody do katody. Jest to ta sama zasada, która jest wykorzystywana w przypadku dodatniego końca diody LED. Istnieją jednak inne rodzaje diod, które wymagają wyższych napięć do przodu. Są one zazwyczaj stosowane w zasilaczach i mają wyższe maksymalne wartości prądu znamionowego.
Metoda reverse bias łączy katodę baterii z ujemnym końcem diody. Jest to ta sama zasada, która wykorzystuje rezystor do blokowania przepływu prądu wstecznego. Jednak ten typ diody nie potrzebuje tak dużego napięcia do przewodzenia prądu. Z tego powodu diody reverse bias są często stosowane w zasilaczach, lub w obwodach z bardzo wrażliwymi elementami.
Krzywą I/V typowej diody można obliczyć matematycznie, aby pokazać spadek napięcia. Można to zrobić poprzez obliczenie różnicy napięcia pomiędzy linią obciążenia dc baterii a krzywą I/V diody. Następnie wykorzystuje się to do obliczenia spadku prądu. KVL trzyma się tego obliczenia, a typowe jest, że ścieżką do fusingu jest spadek w dół.
Istnieją również diody ograniczające zenera, które wstępnie określają końcowe napięcie ładowania wszystkich akumulatorów. Diody te są bocznikowane przez każde ogniwo i tworzą stabilne napięcie odniesienia. Kiedy napięcie akumulatora osiąga to napięcie, ładowarka to wykrywa i akumulatory są ładowane do tego napięcia. Pomaga to rozwiązać problem ładowania wielu akumulatorów jednocześnie.
Najczęściej spotykanym typem diody jest dioda krzemowa, która potrzebuje napięcia wyprzedzającego w zakresie od 0,6 do 1V. Jeśli jednak pracujesz z diodą opartą na germanie, napięcie forward będzie musiało wynosić około 0,3V. Połączenie szeregowe będzie przedstawiało problemy z niezawodnością działania, a także wpłynie na maksymalną sprawność akumulatorów.
Możesz również użyć filtra dolnoprzepustowego, aby wyeliminować składowe wysokiej częstotliwości źródła zasilania. Ten rodzaj filtra wykryje określone fale radiowe z fal nośnych i usunie te składniki wysokiej częstotliwości z obwodu.
Podobne tematy