محدودسازی جریان در یک جهت در صنعت الکترونیک

محدودسازی جریان در یک جهت در صنعت الکترونیک:
در این مطلب چگونگی محدود سازی جهت عبور جریان الکتریکی به یک جهت ثابت و مشخص را با استفاده از المان فعال دیود را توضیح می دهیم.

برای محدود کردن جریان الکتریکی به یک جهت خاص از دیود استفاده می کنیم. این المان دوپایه مطابق شکل 1 در ساختارهای متفاوتی در دسترس هستند. بسته به سطح ولتاژ و جریان بسته بندی های مختلفی برای دیود ها وجود دارد.

مطابق شکل 2، دیود ها دارای دو پایه با نام های آند و کاتد هستند. در دیود های واقعی سری که شامل یک نوار باریک است، کاتد و سر دیگر آند را تعریف می کند. جریان الکتریکی فقط می تواند در جهت آند به سمت کاتد عبور کند (بایاس موافق) و در جهت مخالف جریان فوق العاده ناچیزی عبور می کند (بایاس مخالف).

پس می توان گفت در بایاس موافق دیود همان یک مسیر اتصال کوتاه برای عبور جریان الکتریکی عمل می کند و در بایاس مخالف همانند یک مقاومت الکتریکی خیلی بزرگ رفتار می کند.

شکل 2: پایه های دیود
دو مدار شکل 3 را درنظر بگیرید. در مدار A پلاریته مثبت باتری به سمت آند دیود متصل شده است. در چنین وضعیتی دیود در بایاس موافق قرار می گیرد و جریان بزرگی را از خود عبور می دهد. در دیود های عملی و در بایاس موافق ولتاژ دو سر دیود بین 0.5 ت 0.7 ولت تغییر می کند.

اما در مدار B پلاریته مثبت باتری به سمت کاتد دیود متصل شده است. در نتیجه دیود در بایاس مخالف قرار خواهد گرد و هیچ جریانی از مدار عبور نخواهد کرد.

شکل 3: مدار دیودی برای محدود سازی جهت جریان
یکی از کاربردهای مهم محدودسازی جهت جریان، مدارات تبدیل AC به DC است.

در این مدارات در طبقه اول برای محدود سازی جهت جریان به یک جهت مشخص مداری استفاده می شود که مطابق مانند شکل 4 در خروجی آن فقط ولتاژهای مثبت وجود خواهد داشت، یعنی جریان عبوری از بار همواره در یک جهت است و تغییر جهت ندارد. به این فرآیند یکسوسازی می گوییم.

شکل 4: یکسوسازی سیگنال AC