Dioder är bra till mycket. De sitter till exempel i switchmatrisen i flipperspel. Och i vissa (alla?) spel ser man en över varje solenoid (elektromagnet). På kretskorten ser man också en hel del dioder.
Varför man ser dem i switchmatriser och på solenoiderna tar vi senare i avsnitt om dessa. Nu koncentrerar vi oss på dioden som sådan. Det finns en uppsjö av typer men vi kikar på de vanligaste.
Först kikar vi på en helt vanlig kiseldiod. Vanliga kiseldioder kan heta tex 1N4148 (glas, rödaktig med svart streck på katodsidan), 1N4001, 1N4004 (dessa är svarta med vitt streck på katodsidan) och en triljard namn till, men dessa tre är vanliga överallt.
Sådärja, jag börjar få ordning på mina bilder.
Om vi går tillbaka till exemplet med vattenflöde och vattentryck så kan man säga att en diod fungerar som en backventil. Det kan bara passera ett flöde av elektroner åt ena hållet, dvs det kan bara gå ström i ena riktningen. Dessvärre är det så att backventilen inte är så effektiv, man förlorar lite spänning över den när man låter en ström passera igenom den. Det är precis som om man har en backventil för vatten som kräver ett visst vattentryck för att öppna sig i flödesriktningen. En vanlig kiseldiod som den ovan förlorar man 0.6-0.7V över. Det är denna spänning du ser på din multimeter om du kontrollmäter en diod i diodläget. Blir det något annat än 0.6-0.7V över en diod (om du mäter BARA över dioden, åt rätt håll) så är något galet med backventilen. 🙂 Den sida av dioden som ström kan passera in på kallas anod och utsidan kallas katod.
Det finns flera sorters dioder!
Lysdiod – när du låter en ström passera igenom dem så lyser de.
Schottkydiod – Har lägre framspänningsfall än vanliga kiseldioder (alltså lägre än 0.6V). Förekommer kanske inte så ofta i flipperspel men det kan vara bra att veta att de finns.
Zenerdiod – Dessa förekommer oftare. De har ett framspänningsfall på runt 0.6V precis som den vanliga dioden, men de är speciella på ett annat sätt. Om man försöker köra ström i backriktningen igenom dem så har de att annat, högre spänningsfall där det börjar gå ström igenom dem. De brukar vara markerade 4v7, 5v6 eller liknande vilket då innebär 4,7 respektive 5,6V. Det finns zenerdioder på upp till flera hundra volt.
Germaniumdiod – Äldre typ än kiseldioden. Lägre framspänningsfall (ca 0.1V) men de lider av andra problem. Tveksamt om man hittar några i flipperspel men omöjligt i äldre spel är det inte.
Det finns fler typer än dessa, som sagt. Kiseldioder för högre strömmar kan ha lite högre framspänningsfall, uppåt 1V eller så.
Jaha, bilden ovan, då? Den ser ju ut som den bild på lysdioden vi hade i tidigare kapitel. Vi ser ju att vi har 5V anslutet över resistorn, och eftersom detta är mer än 0.6V bör det gå en ström igenom dioden. Hur stor ström?
0.6V försvinner över dioden, så i kopplingspunkten mellan dioden och resistorn bör vi ha 0.6V. Det måste ju innebära att vi har 4.4V kvar över resistorn.
I = U / R = 4.4 / 1000 = 0.0044A eller 4.4mA.
Den här, då? En resistor i serie med en zenerdiod. Zenerdioden börjar leda ström om den har en backspänning över sig som är högre än 5.6V. Vi har 12V längst upp, så det kommer alltså att gå en ström igenom zenerdioden.
Spänningen i punkten mellan zenerdioden och resistorn blir alltså 5.6V, vilket ger 6.4V kvar som hamnar över resistorn.
I = U / R = 6.4 / 1000 = 0.0064A eller 6.4mA.
Om vi hade bytt plats på zenerdioden och resistorn, vad hade hänt då..?
Jo, spänningen över zenerdioden hade fortfarande varit 5.6V. Fast nu är den ju ansluten direkt till 12V, så spänningen i punkten mellan resistorn och zenerdioden blir 12 – 5.6 = 6.4V istället. Vi har ju fortfarande 6.4V över resistorn så strömmen blir densamma. Rita upp och tänk efter lite om det inte känns självklart. 🙂