Usměrňovací diody a můstky

Elektrické obvody jakéhokoliv typu vyžadují vždy osazení sestavou součástek, které plní určité funkce. Tyto funkce mohou mít specifický charakter, přičemž obvykle jsou rozlišovány:

• aktivní – součástka ovlivňuje průtok a proudové charakteristiky, jejichž hodnoty zesiluje, reguluje apod.
• pasivní – plní především ochrannou funkce a v běžném zapojení jsou neaktivní, pokud nedojde ke splnění podmínek k jejich aktivování
• konstrukční – jedná se o prvky, které nejsou proudově ovlivněny a slouží pouze k zajištění stability funkčních komponent
• optoprvky – mají vizuální (nebo jiný senzorický) charakter, který reaguje na protékající proud
• spínače – spojují nebo rozpojují elektrický obvod, často plní také ochrannou funkci

Diody či usměrňovací můstky se řadí mezi komponenty aktivní, jelikož se kontinuálně podílejí na správném fungování elektrického obvodu.

Diody a jejich členění

Dioda je jednou ze základních elektronických komponent, jež se (s ohledem na konstrukci) uplatňuje v několika specifických oblastech. Základní stavba diody spojuje dva polovodiče z různých materiálů (polovodiče typu P a typu N) s výjimkou speciálních řešení, jakými je např. Schottkyho dioda, jež se zakládá na využití vlastností na rozhraní polovodiče a kovu. Tyto dvě části jsou opatřeny elektrodami, které se zapojují do obvodu podle daných podmínek a schámat. Spojení těchto dvou materiálů vyvolává přechodové jevy, v jejichž důsledku dochází k měřitelným a využívaným vlivům na proudové charakteristiky. Podle stavby se tak diody používají především k usměrňování, regulaci, stabilizaci nebo ochraně elektrického obvodu, případně umožňují emisi speciálních typů záření (LED – light emitting diode).

Usměrňovací diody a můstky

Usměrňovací diody mají klasickou konstrukci s PN přechodem, tzn. uplatňují propojení dvou polovodičů typu P a N. V praxi se užívají především k vytvoření systému pro převod střídavého proudu na stejnosměrný. K tomuto účelu se využívá tzv. usměrňovacích (Graetzových) můstků, které jsou tvořeny čtyřmi (nebo i více) usměrňovacími diodami. Úbytek napětí na tomto systému je však většinou poměrně vysoký, a proto je můstek běžně alternován transformátorovým systémem. Konstrukce diody je řešena tak, aby ve směru toku proudu neměla prakticky žádný odpor a ve směru závěrném maximální. Tímto způsobem je možné dosáhnout velmi plynulého toku s nízkými úbytky. Standardně se usměrňovací diody vyrábí v plošném provedení, kde základní prvek nese polovodičovou charakteristiku typu N, která je pokrytá vrstvou typu P. Usměrňovací diody se dělí na výkonové (s vysokým výkonem) a detektorové (s velmi nízkým výkonem). Detektorové diody jsou tak schopny pracovat na poměrně vysokých frekvencích (až v rádu GHz), nesmí být však zatížen vysokým výkonem.