Hoe worden Shockley-diodes gebruikt in een elektrisch circuit?

Shockley-diodes, ook bekend als DIAC’s (Diode for Alternating Current), worden voornamelijk gebruikt bij het activeren en regelen van het schakelen van thyristors en andere halfgeleiderapparaten in elektrische circuits. Ze vertonen een negatieve weerstandskarakteristiek, wat betekent dat ze pas stroom kunnen geleiden nadat een bepaalde spanningsdrempel is bereikt. In circuits worden Shockley-diodes gewoonlijk gebruikt in relaxatie-oscillatorcircuits, fasegestuurde controllers, lichtdimmers en andere toepassingen waarbij nauwkeurige controle van het schakelen of triggeren vereist is. Ze zorgen ervoor dat het schakelen plaatsvindt op specifieke punten in de AC-golfvorm, waardoor een efficiënte en gecontroleerde werking van elektronische apparaten wordt vergemakkelijkt.

De toepassingen van Shockley-diodes zijn gevarieerd en omvatten het gebruik ervan in schakel- en triggercircuits. Ze worden veelvuldig gebruikt in elektronische apparaten en systemen waarbij gecontroleerd schakelen van AC-signalen noodzakelijk is. Een opmerkelijke toepassing is de fasegestookte controllers voor het regelen van het vermogen dat wordt geleverd aan belastingen zoals verwarmingstoestellen of motoren. Ze zijn ook te vinden in lichtdimmers, waar ze de hoeveelheid stroom regelen die aan gloeilampen of LED-lampen wordt geleverd op basis van gebruikersinstellingen. Bovendien worden Shockley-diodes gebruikt in relaxatie-oscillatorcircuits voor het genereren van getimede pulsen en in pulstransformatoren voor signaalconditionering.

Diodes zijn essentiële componenten in elektrische circuits voor verschillende functies, voornamelijk om de richting van de stroom te regelen. Ze laten de stroom in de ene richting stromen en blokkeren deze in de tegenovergestelde richting, zodat signalen of stroom correct door het circuit worden geleid. Diodes worden gebruikt in gelijkrichtercircuits om AC naar DC om te zetten, in beveiligingscircuits om spanningspieken of omgekeerde polariteit te voorkomen, in signaalconditioneringscircuits om signalen te knippen of vast te klemmen, en in spanningsregelcircuits om stabiele uitgangsspanningen te behouden.

De voordelen van Shockley-diodes zijn onder meer hun vermogen om precies bij een specifieke spanningsdrempel te triggeren, wat zorgt voor betrouwbaar schakelgedrag in wisselstroomcircuits. Ze hebben een symmetrische triggerkarakteristiek, wat betekent dat ze na activering bidirectioneel stroom kunnen geleiden, waardoor ze geschikt zijn voor AC-toepassingen. Shockley-diodes vertonen ook een snelle responstijd en kunnen hoge stroompulsen verwerken, waardoor ze robuust zijn voor schakeltoepassingen waarbij snelle en nauwkeurige regeling vereist is. Hun eenvoudige constructie en betrouwbare prestaties zorgen ervoor dat ze de voorkeur genieten in bepaalde circuitontwerpen.

Schottky-diodes worden voornamelijk gebruikt vanwege hun hoge schakelsnelheid en lage voorwaartse spanningsval. In tegenstelling tot conventionele PN-junctiediodes hebben Schottky-diodes een metaal-halfgeleiderovergang, wat resulteert in een lagere voorwaartse spanningsval (meestal rond de 0,2 V tot 0,3 V). Deze lagere spanningsval vermindert het vermogensverlies en de warmteontwikkeling in circuits, waardoor Schottky-diodes ideaal zijn voor hoogfrequente toepassingen zoals RF-communicatie, digitale circuits en voedingscircuits waarbij efficiëntie en snelheid van cruciaal belang zijn. Bovendien worden Schottky-diodes gebruikt in gelijkrichtertoepassingen waar snelle hersteltijden en lage spanningsdalingen voordelig zijn, waardoor een efficiëntere omzetting van wissel- naar gelijkspanning mogelijk is.