Kas yra galios diodas?

Galios diodas yra kristalinis puslaidininkinis įtaisas, daugiausia naudojamas kintamajai srovei (AC) paversti nuolatine srove (DC), o šis procesas žinomas kaip ištaisymas. Galios diodo funkcija, randama beveik visos šiuolaikinės elektros ir elektroninės įrangos maitinimo grandinėse, yra panaši į mechaninį vienpusį vožtuvą. Jis praleidžia elektros srovę su minimalia varža viena kryptimi, žinoma kaip jos kryptis į priekį, tuo pačiu neleidžiant srovei tekėti priešinga kryptimi. Paprastai galios diodai, galintys perduoti net kelis šimtus amperų į priekį, turi daug didesnes PN jungtis, taigi ir didesnę priekinės srovės pralaidumą nei jų mažesni signaliniai diodai, naudojami plataus vartojimo elektronikoje srovei reguliuoti ir sumažinti. Dėl to galios diodai geriau tinka naudoti, kai yra didesnės srovės ir didesnė įtampa.

Gamintojai paprastai gamina įvairius galios diodus, tinkamus tam tikram naudojimui. Jie yra įvertinti pagal maksimalią srovę, kurią jie gali nešti pirmyn, ir didžiausią atbulinę įtampą, kurią jie gali atlaikyti. Dėl pasipriešinimo elektros srovę leidžiant per galios diodą į priekį, atsiranda nedidelis įtampos kritimas. Ir atvirkščiai, galios diodas gali atlaikyti tik tam tikrą įtampą, tekančią atvirkštine kryptimi, kol jis sugenda ir nustoja veikti.

Galios diodai daugiausia gaminami iš silicio, tačiau taip pat naudojami nedideli kiekiai kitų medžiagų, tokių kaip boras, galio arsenidas, germanis ar fosforas. Vienintelis galios diodas gali būti naudojamas konvertuoti kintamąją srovę į DC, tačiau tai sukuria vadinamąją pusiau bangos kintamą DC. Dažniau du ar trys ar daugiau diodų yra sujungti į grandinę, kad būtų sukurta visos bangos kintamoji nuolatinė srovė. Svarbiausias iš jų yra tiltinis lygintuvas, kuriame keturi sujungti diodai kintamosios srovės bangos teigiamas ir neigiamas dalis paverčia nuolatine nuolatine, taip sukuriant pilnos bangos lygintuvą.

Elektros energijos tiekimo įmonės visame pasaulyje paprastai naudoja trifazę kintamąją srovę elektrai paskirstyti. Nors jis tiekia skirtingą nuolatinę srovę nuo įeinančios kintamosios srovės, visos bangos arba tiltinis lygintuvas neteikia nuolatinės srovės, kurios nuolatinė įtampa yra būtina daugumai šiuolaikinių elektros ir elektroninių įrenginių maitinimui. Todėl rezervuaro kondensatorius paprastai yra prijungtas prie lygintuvo išėjimo galo, kad būtų išlyginta įtampos banga. Pavyzdžiui, įprastame JAV namų ūkyje trifazė kintamoji srovė iš pagrindinių elektros grandinių praeina per tris maitinimo diodų poras. Tada susidariusi nuolatinė srovė išlyginama ir tiekiama esant pakankamai pastoviam naudojimui, perduodama ją per išlyginamąjį kondensatorių.