Comments 104
По поводу маркировки диода — на советских обычно отмечен анод, а не катод. вызывает немало путаницы, особенно с диодами в корпусах типа кд522 и схожих импортных.
Забыли ещё сказать что у диодов шоттки просто огромный обратный ток утечки — десятки микроампер и больше. Поэтому не удаётся избавится от обычных диодов в низковольтных слаботочных схемах несмотря на большое прямое падение напряжения.
Я все никак не могу запомнить — какое падение напряжения на Шоттки при малом (десятки мкА) токе?
А это уже надо глядеть в документации на конкретный диод. Искать график зависимости падения от тока.
Судя по ВАХ диода шоттки ДШ, в прямом направлении — малое падение, почти нулевое. В обратном направлении, в худшем случае, ограничивается напряжением источника питания либо номиналом диода.
У него при токе в 1-5мА падение около 0.15В А при микроамперах ещё меньше.
В параллель же их можно соединять чтобы снизить падение?
Нет
А можно подробнее, почему нет?
В практической схемотехнике (например в блоках питания) иногда попадается. (параллельно без выравнивающих резисторов)
В практической схемотехнике (например в блоках питания) иногда попадается. (параллельно без выравнивающих резисторов)
У диода вольт-амперная характеристика очень крутая. При параллельном включении ток через диоды может очень сильно отличаться, в зависимости от температуры например. Включить то можно, но если не повезет — схема эта будет работать не так как хотелось.
Повезёт если светодиоды попадутся с одной партии, а потом по мере выгорания и деградации параметров они все будут потреблять ток по разному.
Я имел ввиду диоды Шоттки в цепях питания. Со светодиодами всё понятно.
С ростом температуры падение на диоде уменьшается. Если в параллельной сборке будет один диод с немного меньшим падением — большая часть тока пойдет через него и будет его греть. От нагрева его падение еще уменьшится и доля тока еще возрастет. И так будет продолжаться пока он не помрет.
Есть у диодов Шоттки еще одна особенность — необратимость обратного пробоя. Даже от коротких «иголок» высокого напряжения они мрут как мухи.
Есть у диодов Шоттки еще одна особенность — необратимость обратного пробоя. Даже от коротких «иголок» высокого напряжения они мрут как мухи.
Нет-нет, я конечно же не говорю о параллельном включении для увеличения допустимого тока цепи, а исключительно для уменьшения падения.
Это иногда нужно в схемах где разница между источником питания и нагрузкой невелика.
(Например, вы питаете 3.3 вольтовый контроллер от Li-Ion аккумулятора, и вам нужно развязать схему зарядки батареи, от USB-напряжения. Можно, конечно, поставить несколько MOSFET-ов, а можно сделать на диодах.)
Это иногда нужно в схемах где разница между источником питания и нагрузкой невелика.
(Например, вы питаете 3.3 вольтовый контроллер от Li-Ion аккумулятора, и вам нужно развязать схему зарядки батареи, от USB-напряжения. Можно, конечно, поставить несколько MOSFET-ов, а можно сделать на диодах.)
Вот только полевики и ставить. Параллелить диоды как резисторы бесполезно. Сколько бы диодов не включить в параллель — суммарное падение будет равно самому меньшему падению на диоде.
Не так уж лишено смысла. Только нужны идеально подобранные диоды. Ведь если посудить, ток разделится на все диоды равномерно и по ВАХ напряжение будет всё же меньше чем одиночного диода при суммарном токе. Только тут засада имеется — ВАХ имеет кубическую зависимость, чтобы чуть уменьшить напряжение нужно в кубе снижать ток а значит количество диодов будет расти в кубической зависимости. Наверно, в некоторых случаях так делают… но цена вопроса! В некоторых случаях параллелят транзисторы — по 16-128 транзисторов в параллель на одном чипе это в порядке вещей. Но делают это во входных каскадах МАЛОШУМЯЩИХ усилителей.
Я бы не назвал падение напряжения на диоде плохой характеристикой, бывают моменты когда только это от него и надо. Скорее эта характеристика из тех о которых нельзя забывать.
Идеальный диод вообще обладал бы нулевым падением напряжения это как раз востребовано в силовой технике, да и в слаботочной было бы несомненным плюсом. Но вот физика такая злая.
Есть кстати интересные диоды, которые не рассмотрены в данной статье да и врятли кто просто так с ними столкнётся — туннельный диод(как пример отечественный раритет АИ101, как сейчас помню в лентах полиэтиленовых и с бумажкой на КАЖДЫЙ диод). В какой-то момент времени его сопротивление как и падение напряжения становится равным нулю, а потом и вовсе идёт в отрицательную сторону. На них делали триггеры развёртки в лучевых осциллографах. И генератор на таком сделать всего лишь с одного диода и резистора, усилитель… на ОДНОМ ДИОДЕ. До недавнего времени вариантов на чем полупроводниковом сделать генератор с частотой 10-100ГГц и вовсе выбора не было. Но про них нынче уже практически забыли. Генераторы и усилители на транзисторах гораздо стабильнее и лучше по характеристикам, а частотный рубеж для транзисторов преодолён.
Есть кстати интересные диоды, которые не рассмотрены в данной статье да и врятли кто просто так с ними столкнётся — туннельный диод(как пример отечественный раритет АИ101, как сейчас помню в лентах полиэтиленовых и с бумажкой на КАЖДЫЙ диод). В какой-то момент времени его сопротивление как и падение напряжения становится равным нулю, а потом и вовсе идёт в отрицательную сторону. На них делали триггеры развёртки в лучевых осциллографах. И генератор на таком сделать всего лишь с одного диода и резистора, усилитель… на ОДНОМ ДИОДЕ. До недавнего времени вариантов на чем полупроводниковом сделать генератор с частотой 10-100ГГц и вовсе выбора не было. Но про них нынче уже практически забыли. Генераторы и усилители на транзисторах гораздо стабильнее и лучше по характеристикам, а частотный рубеж для транзисторов преодолён.
Когда от диода нужно было падение напряжения, в большинстве схем на моей памяти их ставили последовательно несколько штук. Не проще же тогда использовать светодиод? У него падение больше и в статье про такое применение я рассказал.
У светодиода сильно ограничен ток. Через обычный красный светодиод лучше больше 20 мА не пропускать.
Те схемы, где в силовой цепи используют диоды для понижения напряжения — плохие схемы. Это значит на стадии проектирования где-то была ошибка и решили извернуться таким образом.
Обычно же прямое падение используется не для гашения лишнего напряжения, а как источник опорного напряжения. Вот там тока 20мА за глаза.
Обычно же прямое падение используется не для гашения лишнего напряжения, а как источник опорного напряжения. Вот там тока 20мА за глаза.
По вашему 50 мА — это силовая цепь?
И вы считаете, что использование светодиода как источника опорного напряжения — это хорошая схема?
Не всегда. У специального стабилитрона Д818(помоему) ТКН сравним с аналогичным у TL431. Но всеравно они безбожно плывут с температурой и в широком диапазоне вроде -20...+50С уход напряжения значителен.
Кстати, видел схемы, где последовательно со стабилитроном ставят обычный диод для компенсации ухода параметров от температуры. У диодов температурная характеристика направлена в другую сторону, чем у зенеров.
Ага. Причем термокомпенсировать можно не только стабилитроны. Еще можно использовать диоды вместо термодатчика, или термореле (с усилителем на транзисторе) — у меня в старом компе так было сделано.
Беда в том что это не сильно помогает, скорее делает только хуже. Для дискретных элементов сложно обеспечить одинаковый прогрев — в итоге в переходных режимах термокомпенсация будет только мешать. Кроме того, ТКН у них хоть и разный, но выражается в процентах и чтобы скомпенсировать стабилитрон на 5В нужна пара-диод с ТКН в 10 раз большим чем у стабилитрона с напряжением в 0.5В. А ещё это ухудшает стабилизацию напряжения, из-за диода(диодов) крутизна обратной характеристики становится не такой крутой и напряжение начинает сильнее зависеть от тока.
А как тогда вариает получения нестандартного напряжения?
Стабилизация с помощью LM317, например. Там напряжение делителем настраивается. Если LM не хватает по вольтажу или току, то на транзисторах делать.
тоесть вместо 1 стабилитрона целую схему разводить?
Какого стабилитрона? Речь же шла про диоды в их прямом включении для снижения напряжения.
Но даже если так. Да, городить! Там всего 4 детальки. И работать будет годы, а не как китайская пое…
Но даже если так. Да, городить! Там всего 4 детальки. И работать будет годы, а не как китайская пое…
Я бы с 5 до 3.3 В падением напряжения на 3 диодах не понижал.А так, возможно, бывают случаи, когда это оправдано.
у светодиода не нормируется изменение прямого напряжения от температуры
светодиод обычно обрывается при перегрузке, стабилитрон/диод — чаще пробиваются.
А так, да — опора+иллюминация в одном флаконе.
светодиод обычно обрывается при перегрузке, стабилитрон/диод — чаще пробиваются.
А так, да — опора+иллюминация в одном флаконе.
Диоды — плохая идея погасить лишнее напряжение. На малых токах это падение сильно зависит от протекающего тока. И от температуры зависит. Нагревается, и вот уже вместо ожидаемых 0.65В видим 0.4В. Уж лучше идеальные диоды отдельно и стабилитроны отдельно — есть даже стабилитроны на 1.5В — вот их и использовать для гашения лишнего напряжения. У светодиодов есть другая беда — слишком малое допустимое обратное напряжение. Обратные 10В уже могут вывести из строя светодиод.
Современные микросхемы не столь нежные как кажется.
Часто ей всеравно, для сервисной цепи будет питание 5 — 0,5 или 0,9*2, т.е. 3,2 или 4 вольта вместо ровно 3,3.
Возрастет процент отказов, зато скомпенсируется удешевлением.
1 сдвоенный диод в SOT-23 явно дешевле чем такой же стабилизатор. обвешанный конденсаторами.
Часто ей всеравно, для сервисной цепи будет питание 5 — 0,5 или 0,9*2, т.е. 3,2 или 4 вольта вместо ровно 3,3.
Возрастет процент отказов, зато скомпенсируется удешевлением.
1 сдвоенный диод в SOT-23 явно дешевле чем такой же стабилизатор. обвешанный конденсаторами.
Бывает входы контроллера не держат напряжение выше 3.6В в принципе и практически мгновенно сгорают уже от 5В. При комнатной температуре ещё держит, а прогрелся девайс и всё — пробой входов и т.д.
Подавать 5в на входы 3,3 — моветон. Даже если держат, но еле-еле. В документации обычно сказано, какие входы контроллера могут работать от 5в и обозначаются как 5v tolerant или five tolerant, а еще чаще малозаметной аббревиатурой FT. А без этого надо использовать преобразователи уровней.
А еще, при наличии защитного диода на входе, напряжение из входной цепи прикладывается прямо к питанию. И выгорает не вход, а все подряд.
А можно пример включения?
Как заметили выше, у приборов с ESD защитой верхний диод опирается о питание — таким образом можно получить согласование уровней правильно рассчитав ограничительный резистор, что бы не привышать ток защитного диода и сэкономив на нижнем резисторе делителя.
Если это специально обученный выход с ОК/ОС, то он должен явно держать 1,5-2 напряжения питания.
Как заметили выше, у приборов с ESD защитой верхний диод опирается о питание — таким образом можно получить согласование уровней правильно рассчитав ограничительный резистор, что бы не привышать ток защитного диода и сэкономив на нижнем резисторе делителя.
Если это специально обученный выход с ОК/ОС, то он должен явно держать 1,5-2 напряжения питания.
Там всё сложнее. Зависит от схемы. Если схема потребляет меньше 1мА то беда неминуема для всей схемы, если уже 20-30мА то ещё вопрос что выгорит. Скорей всего беда будет несколько хуже — сработает тиристорный эффект и выгорит часть кристалла микросхемы. Поэтому надеятся на защитный диод на входе микросхемы — НЕЛЬЗЯ, он опасен тиристрным защелкиванием. Если нужно защитить вход то между внешними защитными диодами и входом микросхемы нужен дополнительный резистор.
О, раз зашла тема о защите входов, спрошу тут, уже вторую неделю ломаю голову.
Скажем, надо защитить вход МК, вешаем стандартный BAV99 по стандартной схеме — один диод катодом к плюсу питания, второй — анодом к минусу.
А теперь смотрим характеристики контроллера. Контроллер питается от 3.3В, в плюс держит на входе 4В максимум, тут диод справляется со своей функцией в принципе.
Теперь о грустном — в минус вход держит всего -0.3В. И обычный диод его тут увы, не спасёт.
Есть вариант Шоттки, что-то типа BAT721S, но другая проблема — в low-power устройствах обратная утечка пары-тройки таких диодов будет сравнима с потреблением всего остального устройства :(
В общем, если кто-то тоже думал на эту тему и поделится результатом — буду очень благодарен))
Скажем, надо защитить вход МК, вешаем стандартный BAV99 по стандартной схеме — один диод катодом к плюсу питания, второй — анодом к минусу.
А теперь смотрим характеристики контроллера. Контроллер питается от 3.3В, в плюс держит на входе 4В максимум, тут диод справляется со своей функцией в принципе.
Теперь о грустном — в минус вход держит всего -0.3В. И обычный диод его тут увы, не спасёт.
Есть вариант Шоттки, что-то типа BAT721S, но другая проблема — в low-power устройствах обратная утечка пары-тройки таких диодов будет сравнима с потреблением всего остального устройства :(
В общем, если кто-то тоже думал на эту тему и поделится результатом — буду очень благодарен))
Посмотрите что-то типа NUP4302MR6, оно конечно впритык, но ничего другого в голову не приходит.
Резистором достаточной величины.
Зачем вешать внешние, если есть уже встроенные?
Он не держит 4В при питании 3.3В, он ограничивает напряжение на величину Vdd+Vdiod_drop.
На тот же STM32 AN4899 GPIO electrical characteristics and definitions
В явном виде написано
The maximum negative injected current is -5 mA,
The total injected current is limited, typically to 25 mA per device. Refer to the device datasheet for the value of the exact limitation.
т.е. один диод держит 5мА, не более 25мА на корпус.
Естественно дальше идет а-тат-та на втекающий ток, но это связанно со сбоями в питании от втекающих токов, если они будут идти от «быстрого» источника с малым выходным сопротивлением — индуктивность корпуса отправит их скорее в питание кристалла, чем в конденсатор фильтра.
Если сигнал мееееееделенный, резистор большой, а в питании стабилитрон — то зачем плодить лишние сущности?
Зачем вешать внешние, если есть уже встроенные?
Он не держит 4В при питании 3.3В, он ограничивает напряжение на величину Vdd+Vdiod_drop.
На тот же STM32 AN4899 GPIO electrical characteristics and definitions
В явном виде написано
The maximum negative injected current is -5 mA,
The total injected current is limited, typically to 25 mA per device. Refer to the device datasheet for the value of the exact limitation.
т.е. один диод держит 5мА, не более 25мА на корпус.
Естественно дальше идет а-тат-та на втекающий ток, но это связанно со сбоями в питании от втекающих токов, если они будут идти от «быстрого» источника с малым выходным сопротивлением — индуктивность корпуса отправит их скорее в питание кристалла, чем в конденсатор фильтра.
Если сигнал мееееееделенный, резистор большой, а в питании стабилитрон — то зачем плодить лишние сущности?
Он не держит 4В при питании 3.3В, он ограничивает напряжение на величину Vdd+Vdiod_drop.
Эм… Вот тут немного не понял. Под рукой даташит на F107, страница 36:
Input voltage on any other pin — от VSS — 0.3 до 4 В.
И приписка снизу: VIN maximum must always be respected. Refer to Table 7: Current characteristics for the maximum allowed injected current values.
Спуститесь с верхних уровней абстракции.
Диод с пина направлен на питание — полистайте даташит до схематического изображения входов/выходов.
Грубо говоря, если питание 3,3В и паление на диоде 0,7В, то на каком уровне будет ограничено напряжение на пине?
Диод с пина направлен на питание — полистайте даташит до схематического изображения входов/выходов.
Грубо говоря, если питание 3,3В и паление на диоде 0,7В, то на каком уровне будет ограничено напряжение на пине?
Использование внутренних диодов микросхемы чревато. Они являются по факту паразитной частью кристалла и подвержены тиристорному эффекту. Защита от внешних помех должна быть двухпороговой — сначала срезаем основную энергию импульса внешней защитой, но она не ограничивает напряжение настолько сильно как хотелось бы — у диодов динамическое сопротивление не бесконечно малое. Но зато есть уже хоть что-то срезаем импульсы +-1В от желаемого — а вот с этим выбросом встроеная защита уже справляется на ура при помощи ОДНОГО резистора на 100-200 Ом ограничивая ток через защитные диоды не более пары милиампер и не приводя к тиристорному защелкиванию.
У стабилитрона тоже есть внутреннее сопротивление, на нём может оказаться запросто два его номинала в коротком импульсе!
У стабилитрона тоже есть внутреннее сопротивление, на нём может оказаться запросто два его номинала в коротком импульсе!
Не надо об этом беспокоится. Дело в том что написано -0.3В но при каком токе? Эти 0.3В просто уже разрушают внутренний диод своей мощностью, это будет милиампер 30-50… чтобы избежать этой проблемы, ставьте резистор между внешней защитой и входом микросхемы с тем рассчётом чтобы при напряжении внешней защиты(скажем -0.7В) ток через него не превышал 1..5мА это порядка 200 Ом, для надёжности можно поставить 1кОм, если нет ограничения по искажению фронта сигнала(резистор + входная емкость микросхемы = НЧ фильтр...).
Резистор ставится всегда
— для аналога, что бы не возбуждался
— для цифры — что бы получился НЧ фильтр и небыло колебаний с ложными срабатываниями
-для быстрой цифры — чтобы согласовать волновое.
Внешняя защита — наверное когда-нибудь нужна, монжно и такие применения/номиналы/ситуации придумать, что без них никак.
Но я всеравно не могу понять, откуда у народа берется 5В на пинах, с внутренним сопротивлением, достаточно малым для сжигания порта.
— для аналога, что бы не возбуждался
— для цифры — что бы получился НЧ фильтр и небыло колебаний с ложными срабатываниями
-для быстрой цифры — чтобы согласовать волновое.
Внешняя защита — наверное когда-нибудь нужна, монжно и такие применения/номиналы/ситуации придумать, что без них никак.
Но я всеравно не могу понять, откуда у народа берется 5В на пинах, с внутренним сопротивлением, достаточно малым для сжигания порта.
Не все это знают, почему-то. Для цифры НЧ-фильтры как правило лютое ЗЛО. А быстрая цифра — как правило уже согласованная дифпара. Там с защитой сложнее, простыми диодами не обойтись.
Внешняя защита нужна всегда, если это вход внешнего сигнала с проводом длиннее 5 сантиметров. Встроенная в микросхему защита предназначена в основном от лёгкой статики(та что есть практически всегда на человеке) и вообще как более-менее серьёзную защиту её рассматривать нельзя хотябы из-за того самого тиристорного эффекта.
Я уже видел разлетевшуюся микросхему вольтметра после грозы и защитой в виде стабилитрона по питанию. Стабилитрон сплавился, но походу очень поздно.
Внешняя защита нужна всегда, если это вход внешнего сигнала с проводом длиннее 5 сантиметров. Встроенная в микросхему защита предназначена в основном от лёгкой статики(та что есть практически всегда на человеке) и вообще как более-менее серьёзную защиту её рассматривать нельзя хотябы из-за того самого тиристорного эффекта.
Я уже видел разлетевшуюся микросхему вольтметра после грозы и защитой в виде стабилитрона по питанию. Стабилитрон сплавился, но походу очень поздно.
В качестве стабистора?
Вот у меня, как у начинающего, возникет диссонанс со светодиодами. Если на нём происходит падение напряжения, значит он должен обладать каким-то сопротивлением. На резисторе ведь тоже происходит падение напряжения.
Например, падение напряжения на светодиоде — 2В. Можно ли к источнику питания 12В подключить 6 диодов без резистора?
Например, падение напряжения на светодиоде — 2В. Можно ли к источнику питания 12В подключить 6 диодов без резистора?
Светодиод и обладает неким сопротивлением. Нелинейным. Чтобы узнать какова эта нелинейность, для этого снимают вольтамперные характеристики. Но сам термин сопротивления, применительно к диодам, лишен смысла.
6 диодов на 12вольт подключить без резистора — плохая затея. Очень нестабильно. Либо ток будет ограничен только внутренним сопротивлением источника питания, либо если чуток не хватит напряжения диоды не зажгутся и тока не будет. Но это мысли, на практике не проверял.
6 диодов на 12вольт подключить без резистора — плохая затея. Очень нестабильно. Либо ток будет ограничен только внутренним сопротивлением источника питания, либо если чуток не хватит напряжения диоды не зажгутся и тока не будет. Но это мысли, на практике не проверял.
Ток установится в точке пересечения ВАХ цепочки диодов и выходной характеристики источника и примет вполне конечное, хотя и сильно зависящее от напряжения, значение. И подобрав это напряжение, вполне можно добиться протекания нужного нам тока. Но… Во-первых, этот ток окажется зависящим от температуры. А во-вторых, эта температура неизбежно поднимется, пока светодиоды работают. А значит, снизится падение, вырастет ток. А значит, и нагрев. В общем, в определенных условиях имеем тепловой разгон.
Да, светодиод обладает сопротивлением. Но это сопротивление НЕ ПОСТОЯННО, оно меняется от прикладываемого тока. И чем больше даёшь ток тем сильнее он сопротивляется его увеличению. Вплоть до теплового разрушения кристалла(представьте какая плотность мощности на излучающем кристалле размером 100x100мкм, на солнце и то меньше в десятки раз).
Можно. Но зачем рисковать ?!
Недорогой и небольшой (по размерам) резистор снимает большинство проблем связанных с температурой (диода и среды), нестабильностью питания (напряжения), разброс параметров светодиодов и, наверное, самую главную — замена источника тока (редкого и дорогого драйвера).
Недорогой и небольшой (по размерам) резистор снимает большинство проблем связанных с температурой (диода и среды), нестабильностью питания (напряжения), разброс параметров светодиодов и, наверное, самую главную — замена источника тока (редкого и дорогого драйвера).
Тут дело в понимании процесса. Казалось бы: вот есть резистор — он создаёт сопротивление, на нём падает напряжение. А вот светодиод — на нём падает напряжение, значит он создаёт сопротивление. Но оказывается нет. Не создаёт. Ну, то есть… Короче нельзя его рассматривать как резистор.
Я почитал комменты и представил себе светодиод как ворота. Нужно приложить силу (напряжение), чтобы открыть ворота. Нужно удерживать силой (напряжением) открытые ворота. А в это время поток (ток) будет беспрепятственно (почти) идти через ворота. Но поскольку ток сожжёт светодиод, то его нужно ограничить.
Я почитал комменты и представил себе светодиод как ворота. Нужно приложить силу (напряжение), чтобы открыть ворота. Нужно удерживать силой (напряжением) открытые ворота. А в это время поток (ток) будет беспрепятственно (почти) идти через ворота. Но поскольку ток сожжёт светодиод, то его нужно ограничить.
Термин сопротивления нам нужен, чтобы узнать какое падение напряжения будет на этом сопротивлении при протекании n-го тока. Но в случае с диодом мы это и так знаем априори: 0,65-1В или смотрим ВАХ, и у светодиода знаем. Поэтому термин сопротивление применительно к диоду и не применяется.
А вообще правильнее будет говорить не сопротивление, а проводимость, ведь диод это полупроводник. Это величина обратная 1/R, измеряется в сименсах. Правда, нигде не встречал серьезных расчетов на основе проводимости, разве что по ТОЭ.
А вообще правильнее будет говорить не сопротивление, а проводимость, ведь диод это полупроводник. Это величина обратная 1/R, измеряется в сименсах. Правда, нигде не встречал серьезных расчетов на основе проводимости, разве что по ТОЭ.
выберем ближайший стандартный номинал 3,3кОмПо ряду E12 2,7к — это и есть стандартный номинал. А вы приводите ряд Е6, в котором всего 6 номиналов (1 1,5 2,2 3,3 4,7 6,8). Такой ряд, наверное, только для переменных резисторов выпускается.
Есть прикольное мнемоническое правило определения катода и анода на схеме, для тех кто путает. Со стороны катода «просматривается буква К, со стороны анода, „недорисовнная“ ( без перекладины) буква А.
А вообще ток идет по стрелке в символе диода
Из совсем «детского»:
Катод = Минус = 5 букв
Анод = Плюс = 4 буквы
Анод начинается на «А» катод — на «К».
«А» в алфавите первее «К».
«Плюс» больше «минуса».
«А» = "+", «К» = "-".
Катод = Минус = 5 букв
Анод = Плюс = 4 буквы
Анод начинается на «А» катод — на «К».
«А» в алфавите первее «К».
«Плюс» больше «минуса».
«А» = "+", «К» = "-".
Есть ещё более простое, нам в своё время на лекции показали. Символ диода — птичка: с заострённой стороны у неё клюв, а с противоположной — анус.
Можно запомнить как Катод => Каток => Минусовая температура => Минус.
Бало бы логично бы еще упомянуть про стабистор.
Сегодня как раз получил уведомление об открытии набора на курс Основы электротехники и электроники. Очень хочется для общего развития прослушать, но совершенно нет времени. :(
Хм… Вот держу сейчас в руках белый светодиодный фонарик, питающийся от одной батарейки AAA. Как это согласуется с табличкой про падение напряжения? Китайские инженеры опять нарушают законы физики?)
Можно также упомянуть про "идеальные" диоды со сверхмалым падением напряжения, представляющие из себя полевой транзистор со схемой управления. Выпускаются интегрированные контроллеры для управления внешним или встроенным транзистором. По сути имеются те же анод с катодом + общий вывод для питания. Попадался даже вариант без общего вывода, использующий для питания конденсатор.
КПД трансформатора используется не полностью.
Во-первых — не совсем верная формулировка. Во-вторых — при правильно рассчитанном трансформаторе будут полностью использованы ресурсы и по «железу» и по «меди».
Мостовые схемы лишены обоих недостатков.
Всё относительно и в разных применениях возможны разные варианты:
- Например в варианте «высокое выходное напряжение с относительно небольшим током» (тёплый ламповый радиоприёмник или входной выпрямитель блока питания ATX) применяется мостовой выпрямитель. Потому, что падение напряжения на двух диодах пренебрежимо мало по отношению к выходному напряжению выпрямителя. А в случае радиоприёмника — ещё и вторичная обмотка анодного питания требует вдвое меньше витков чем для двухполупериодного.
- А в варианте «низкое выходное при большом токе» (выходной выпрямитель блока питания ATX на TL494 и её клонах) — целесообразно съэкономить падение напряжения на одном выпрямительном диоде, а «немного витков вторичной обмотки» * 2 — всё равно остаётся небольшим. И применяется двухполупериодный выпрямитель.
… порекомендую такое правило: ставить конденсатор 10000мкФ на один ампер потребления тока.
Но лучше, конечно, — сосчитать. Т.к. при «переразмеренном» конденсаторе увеличивается пульсация тока диодов и трансформатору (если говорить о «железном» трасформаторе для 50/60 Гц) приходится работать с очень не труъ-синусом.
Тем более, что формула проста — C*ΔU = I*Δt, где Δt — время, когда диоды закрыты (составляющее примерно 70..90% от 1/50 сек для однополупериодного выпрямителя или от 1/100 сек для мостового или двухполупериодного).
Дальше надо проверить:
- Если используется линейный стабилизатор — выполнение неравенства «Амплитудное на вторичной обмотке минус падение на диодах выпрямителя минус пульсация на конденсаторе фильтра минус мин. падение на стабилизаторе» должно быть не менее «номинального выходного напряжения».
- Если не используется — то уточнить в справочниках или прикинуть априорно коэффициент ослабления [пульсаций] источника питания (КОИП или PSRR) и соотнести ослабленные пульсации питания с уровнем сигнала.
О защите входов, 0.3 В и тиристорном защёлкивании:
- Современные ИМС, зачастую, намного дубовее старых по тиристорному защёлкиванию. Про ST вопрос не изучал, а вот в методиках испытаний Atmel'а явно указано, что ток через защитные диоды до 100(!) мА не вызывает защёлкивания.
- При этом, конечно, нужно представлять, куда будет сливаться ток положительного перенапряжения и какова его величина по отношению к току потребления по цепи питания. Т.к. подавляющее большинство стабилизаторов только выдаёт ток в нагрузку, то при втекании через защиту тока большего, чем ток потребления схемы (например — перегрузка по входу у системы в состоянии пониженного энергопотребления) — стабилизатор запрётся и весь этот ток пойдёт на увеличение напряжения в шине питания со всеми возможными спецэффектами.
- Поскольку мы можем не рассматривать ИМС не на кремнии, то очевидно, что ±0.3 В макс. (а кое у каких ИМС и ±50 мВ!) берётся не из соображений «не открытие диода защиты», а из совсем других. КМК, водораздел пролегает по наличию/отсутствию в ИМС аналоговых ключей/коммутаторов, как это показывают «AN205. Overvoltage Protection for CMOS Switches and Multiplexers» от Vishay Siliconix в разделе «Crosstalk» и «TB3013. Using the ESD Parasitic Diodes on Mixed Signal Microcontrollers.» от Microchip целиком.
Подтверждением может служть специальная оговорка о «Injecting negative current» в документации (например — STM32F103)
ADC Accuracy vs. Negative Injection Current: Injecting negative current on any of the standard (non-robust) analog input pins should be avoided as this significantly reduces the accuracy of the conversion being performed on another analog input. It is recommended to add a Schottky diode (pin to ground) to standard analog pins which may potentially inject negative current.
Any positive injection current within the limits specified for IINJ(PIN) and ΣIINJ(PIN) in Section 5.3.13 does not affect the ADC accuracy.
где специфицируются существенно меньшие токи (мкА) по сравнению с предельными (5 мА на вывод и 25 мА на ИМС в целом). - Отличным методом «лечения» для аналоговых входов будет TL7726 (если пройдёт по бюджету). Возможны и другие варианты.
- А ожидать переполюсовку на цифровых входах (если при проектировании исключить «звон» в несогласованных длинных линиях) следует вообще в последнюю очередь.
Во-первых — не совсем верная формулировка. Во-вторых — при правильно рассчитанном трансформаторе будут полностью использованы ресурсы и по «железу» и по «меди».Для двухполупериодного выпрямителя требуется вдвое большее обмоток, чем бы это необходимо при мостовом. При этом, в любой момент времени одна из обмоток ток не выдает. Это ли не КПД?
водораздел пролегает по наличию/отсутствию в ИМС аналоговых ключей/коммутаторов,
По наличию ОУ/АЦП.
Если опорное напряжение у них внешнее, то изменение потенциала земли ни к чему не приведет.
У микроконтроллеров это все внутри и опорой является земля, поэтому срабатывание защитного диода для отрицательных напряжений приведет к «заскоку» нулевого потенциала самого кристалла микросхемы под потенциал общей земли схемы, т.е. появится разностный сигнал ошибки.
В указанных мною документах рассматривается гораздо менее очевидный путь возникновения ошибок. Который, кстати, может случиться ещё до «уплывания» потенциала подложки за счёт падения напряжения на внутреннем общем проводнике от кристалла ИМС до её вывода — ведь что-бы паразитный ток пошёл по этому проводнику надо очень хорошо открыть защитный диод, а это 0.7 против 0.3 В. Однажды — я имел возможность лично наступить на эти грабли используя АЦП с мультиплексором.
По поводу «очень хорошо отрыть» — смотрим общие лимиты по токам Ivdd и Ivss, которые для STM32F103 составляют 150 мА. И остаётся открытым вопрос о том, куда-же подсоединены защитные диоды — на Vss или Vssa? Логично было-бы предположить, что именно на Vss. В таком случае схемотехник, выполняя требование о разности между земляными выводами не более 50 мВ, автоматически устранит для всех аналоговых цепей ошибку от падения напряжения на «силовой» земле МК.
По поводу «очень хорошо отрыть» — смотрим общие лимиты по токам Ivdd и Ivss, которые для STM32F103 составляют 150 мА. И остаётся открытым вопрос о том, куда-же подсоединены защитные диоды — на Vss или Vssa? Логично было-бы предположить, что именно на Vss. В таком случае схемотехник, выполняя требование о разности между земляными выводами не более 50 мВ, автоматически устранит для всех аналоговых цепей ошибку от падения напряжения на «силовой» земле МК.
Поразительно, сколько плюсов собрала эта полуграмотная статья. Автор путает понятия стабилитрон и стабилизатор, мостовой выпрямитель у него отчего-то не двухполупериодный, рассеиваемая мощность, как основной критерий (и тут же ниже опровергает сам себя), про частоту выпрямляемого тока ни слова...
Начинающим гораздо полезнее прочитать начало классического учебника «Искусство схемотехники» Хоровиц, Хилл. Там изложено столь же доступно, но без каши в изложении и кучи детских ошибок.
P.S. Инженеры не «выдумывают» схемы, они их разрабатывают. Выдумывают дядиваси с лудильником.
Моствовой выпрямитель может быть (и очень часто бывает) и шестиполупериодным. Сами догадаетесь где, или подсказать? ;)
В однофазной сети? Месье знает толк. Но поумничать получилось.
Почему именно в однофазной? Автор специально это не оговаривал, а учебные примеры все начинают с одно/двухфазной сети, для простоты. Но это далеко не единственный вариант, практически все промышленные устройства ориентированы на трехфазную сеть, и более того — если считать в штуках существующие устройства, то трехфазных выпрямителей вы насчитаете БОЛЬШЕ.
Итак, вы уже согласны что мостовой выпрямитель абсолютно не равно двухполупериодный.
Едем дальше: вы согласны что 78хх — стабилизатор? А почему начисто отказываете в праве так называться стабилитрону?
Претензий к мощности как критерию я вообще не понял. Раскройте, если не затруднит.
Итак, вы уже согласны что мостовой выпрямитель абсолютно не равно двухполупериодный.
Едем дальше: вы согласны что 78хх — стабилизатор? А почему начисто отказываете в праве так называться стабилитрону?
Претензий к мощности как критерию я вообще не понял. Раскройте, если не затруднит.
Стабилитрон это всё же не стабилизатор. Стабилизатором становится схема с применением стабилитрона — в простом случае нужен как минимум дополнительный резистор. 78хх называется стабилизатором потому что это сложная схема которая выполняет функцию стабилизации напряжения. И даже TL431 (140ЕН19) не считается стабилизатором несмотря на сложную внутреннюю схему — это регулируемый стабилитрон. До стабилизатора ему не хватает как минимум одного резистора ограничивающего ток.
Это я знаю. Но я вот не могу уверенно сказать — это скорее традиция, или есть некая разница качественная, на уровне определений. Да, 78хх — не один полупроводниковый прибор, а интегральная схема. Но кто вам сказал что современные точные стабилитроны (или тем более супрессоры) это вот прямо один (два) p-n перехода и все? Если рассматривать их как черные ящики (а все не разработчики микросхем вынуждены делать так), то разница только в том что у 78хх есть токоограничение, а у стабилитрона не очень. Но все ли стабилизаторы имеют защиту? Это их имманентное свойство? Вроде нет. ;)
Не втом дело. На 78хх подал напряжение получил стабильное на выходе. Это полностью готовый к применению прибор. А стабилитрон так не умеет, он работает несколько по другому — на него подал ТОК и получил стабильное напряжение на выходе. Чтобы он работал как стабилизатор напряжения нужны внешние элементы в виде источника тока в простом случае роль которого выполняет резистор. Редко когда но бывает что этот самый резистор распределённый — внутреннее сопротивление источника, собственное стабилитрона, сопротивление проводов… а для интегрального стабилизатора напряжения это скорее нежелательные паразитные элементы из-за которых он работает хуже.
Не свосем понял. Ну так и для 78хх нужен внешний источник, без него оба просто куски кремния.
Тогда 78хх не совсем удачный пример. Но если взять вместо него интегральный стабилизатор тока какой-нибудь?
Тогда 78хх не совсем удачный пример. Но если взять вместо него интегральный стабилизатор тока какой-нибудь?
Читать википедию по ключевым словам «параметрический стабилизатор». 78хх является ярким примером параметрического стабилизатора, стабилитрон же — только одна часть параметрического стабилизатора, хоть и главная но без ограничивающего резистора стабилитрон не будет работать стабилизатором напряжения. Если к стабилитрону подключить источник НАПРЯЖЕНИЯ то на его выходе будет то же самое напряжение а через стабилитрон потечёт некоторый огромный ток, определяемый его ВАХ. В реальной жизни стабилитрон сгорит гораздо раньше.
Если взять стабилизатор тока то это будет стабилизатор тока. Идеально, кстати, нагрузить стабилитрон на стабилизатор тока. Тогда независимо от входного напряжения стабилитрон будет находится в одной заданной точке ВАХ.
Если взять стабилизатор тока то это будет стабилизатор тока. Идеально, кстати, нагрузить стабилитрон на стабилизатор тока. Тогда независимо от входного напряжения стабилитрон будет находится в одной заданной точке ВАХ.
Почему именно в однофазной?
Более того… На «взрослых» мощностях применяются т.н. многоимпульсные выпрямители (т.е. на один период напряжения сети приходится не один импульс тока заряда выходных конденсаторов, а несколько). Уменьшается «излучение» гармоник в питающую сеть и снижаются токи гармоник, кратных 3, в нулевом проводе.
А почему начисто отказываете в праве так называться стабилитрону?
Alexeyslav ответил. +1.
И мгновенно обиженные самоделкины подтянулись.
Для тех же, кому важно знание: в упомянутом учебнике даны сотни примеров удачных и неудачных схем. Чрезвычайно познавательное чтение.
Для тех же, кому важно знание: в упомянутом учебнике даны сотни примеров удачных и неудачных схем. Чрезвычайно познавательное чтение.
Опытные электронщики могут пропустить статью
Нет уж, уважаемый, мимо такого пройти не могу.
Статья не просто плохая, она вредная — ибо распространяет безграмотные утверждения. За одно вот это: «Стабилитроны довольно маломощные стабилизаторы» — сразу «садись, два»
Стабилитрон — это не стабилизатор!
Sign up to leave a comment.
Диод. Светодиод. Стабилитрон