דיודה: המחסום החשמלי שמאפשר לזרם לנוע רק בכיוון אחד. סרטון מערוץ היוטיוב © Learn Engineering (למד הנדסה). הערוץ נוסד ע"י סבין מתיו. מטרת הערוץ להגיש שיעורי הנדסה איכותיים, להבהיר תפיסות מוטעות ולהסביר טכנולוגיות מסובכות בצורה פשוטה.
קיימת בכל מכשיר אלקטרוני
לדיודות יישומים רבים בתעשיית האלקטרוניקה. הסרטון חוקר בפירוט את פעולתה הפנימית והיישומים של הדיודה. מלבד העבודה הבסיסית של הדיודה, הסרטון מסביר את מאפייני ה-V-I ויישומים של דיודה (תיקון באמצעות מיישר Bridge).
הסרטון מסביר את עקרונות הפעולה ואת היישומים העיקריים של הדיודה, שהיא רכיב אלקטרוני חיוני המתפקד כמגוף חד-כיווני לזרם חשמלי.
סיכום עיקרי התוכן
המבנה הפנימי של הדיודה
חומר מוליך למחצה
הדיודה עשויה מחומר מוליך למחצה (כמו סיליקון) המטופל בשתי דרכים שונות משני צדדיו [00:29].
צד N וצד P
צד אחד מושבח (Doped) ב"זיהום" מסוג N (נותן אלקטרונים חופשיים) וצד שני מושבח ב"זיהום" מסוג P (יוצר "חורים" – מקומות פנויים לאלקטרונים) [00:42].
אזור המחסור (Depletion Region)
במפגש בין שני הצדדים (צומת PN), האלקטרונים מצד N נודדים למלא את החורים בצד P, מה שיוצר שדה חשמלי הבונה מחסום פוטנציאלי המונע תנועה טבעית נוספת של אלקטרונים [01:13].
תנאי הפעולה (Bias)
קיטוב הפוך (Reverse Bias)
כאשר קוטב חיובי של מקור כוח חיצוני מחובר לצד N, וקוטב שלילי לצד P, שדה חשמלי חיצוני מושך את האלקטרונים והחורים הרחק מצומת PN. זה מרחיב את אזור המחסור ומונע זרימת חשמל [01:33].
קיטוב קדמי (Forward Bias)
כאשר קוטב חיובי מחובר לצד P וקוטב שלילי לצד N, הכוח החיצוני דוחף את האלקטרונים והחורים זה לקראת זה. אם המתח החיצוני מספיק חזק כדי להתגבר על מחסום הפוטנציאל (כ-0.7 וולט בסיליקון), הדיודה מציעה התנגדות נמוכה מאוד ומאפשרת לזרם לזרום [01:50].
מאפייני הזרם-מתח (IV Curve)
בקיטוב הפוך
הזרם הוא זניח לחלוטין. מתח גבוה מדי עלול לפגוע בדיודה רגילה ולגרום לזרם גבוה [02:47].
בקיטוב קדמי: זרם משמעותי מתחיל לזרום רק לאחר שהמתח חוצה את "מתח המחסום" (כ-0.7V). לאחר מכן, הזרם עולה בצורה תלולה, בעוד המתח על הדיודה נשאר יציב יחסית ללא קשר למתח הכניסה [02:58].
יישום מרכזי: יישור זרם (Rectification)
התכונה החד-כיוונית של הדיודה מובילה ליישום המרכזי שלה: יישור זרם (Rectifier) [03:31].
הסרטון מדגים גשר מיישר (Bridge Rectifier), שהוא מעגל המשתמש בארבע דיודות כדי להבטיח שזרם חילופין (AC) יזרום תמיד באותו כיוון במוצא, ובכך הופך אותו לזרם ישר (DC) פועם [03:40].
לסרטונים נוספים דומים עם כתוביות בעברית או תרגום תוכן לעברית לַחֲצוּ על הקישור איך זה עובד
כדי להישאר מעודכנים בתכנים חדשים הצטרפו לדף הפייסבוק שלנו
למה צריך בכלל דיודה? למה שזרם יחזור אחורה? לא שמעתי על חשמל שמטייל לו בכל הכיוונים. בבתים הזרם זורם כל הזמן בכיוון אחד, לא מצליח להבין למה היה צורך בדיודה בתצורה הזאת עם האפיונים האלה, עבדתי בחשמל בעבר לא למדתי.
עוד דבר אני יכול להבין יש מעבר חד כיווני בזרימת נוזלים, דם בגוף וביוב או חומרים כימים שעלול להיסתם המעבר ואז הם יציפו את הבית בעצם הבתים מוצפים כך שאין אל חזור בבתים, אבל חשמל? אני יכול לחשוב על דרכים רבות להעברת מתחים שונים בצורה מבוקרת בלי צורך בדיודה
זה למקרה שמחברים בטעות מעגל חשמלי הפוך שעלול ליצור קצר לאחד הרכיבים במעגל לפי מה שהבנתי..
או שיש נניח קבלים במעגל שיוצרים זרם חליפין ובאזור מסוים צריך שהזרם ימשיך רק בכיוון אחד.
יש אישרור/דיוק/הסבר טוב יותר? אשמח לגיבוי מכל סוג