3. Inhoud:
1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
2. De diode
-Elektronische apparaten in huis ,tuin en keuken
-Opbouw van elektronische apparaten
-Halfgeleidermateriaal
-Werking en kenmerken
3.Voedingen
-Werking en kenmerken
-Toepassingen met dioden
-Speciale dioden en hun toepassingen
-Inleiding
-Enkelzijdige gelijkrichting
-Dubbelzijdige gelijkrichting
-Afvlakking
-Gestabiliseerde netvoeding
4. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Overdracht van informatie
vbn. telefoon,GSM,videofoon,babyfoon…
Communicatietechniek:
Regeltechniek:
Inleiding:
Manuele en automatische regeling van vermogen
vbn. snelheidsregeling van een boormachine, temperatuurregeling cv, …
Besturingstechniek:
Geautomatiseerde installaties met programma’s (in-en uitgangen+sturing)
vbn. wasmachine,alarminstallatie, …
5. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Opbouw van elektronische apparaten:
OPNEMERS ELEKTRONICA WEERGEVERS
Fysische signalen
-geluid
-temperatuur
-licht
(microfoons,sensoren,
fotocellen…)
Omzetting
elektrische signalen
in fysische signalen
-luidsprekers
-TV-scherm
-zoemer alarminstal.
Bewerk./versterking
en omvorming van
ingangssignalen
6. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Opbouw van elektronische apparaten: vbn.
7. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Opbouw van elektronische apparaten: vbn.
8. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Analoge en digitale in-en uitgangssignalen
9. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Print
10. 1. Diode en voedingen
1. Kennismaking met het vakgebied
Componenten
-Actieve componenten: versterken of gelijkrichten
vbn.: diode,transistor,..
-Passieve componenten: om actieve componenten in te stellen
(instellen van spanningen,stromen,signalen ifv de tijd verschuiven)
11. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Halfgeleidermateriaal
-Zijn materialen die niet behoren tot geleider of isolatormaterialen
-Geleidbaarheid hangt af van : polariteit van de aangesloten spanning
de omgevingstemperatuur
de lichtsterkte
-GERMANIUM & SILICIUM-GERMANIUM & SILICIUM
12. 1. Diode en voedingen
2. De diode
P-en N- halfgeleidermateriaal
N-kristal P-kristal
Fosfor
Arseen
Gallium
Broom
13. 1. Diode en voedingen
2. De diode
PN-overgang zonder uitwendige spanning
N-kristalP-kristal
14. 1. Diode en voedingen
2. De diode
PN-overgang zonder uitwendige spanning
Ontstaan van
-grenslaag/sperlaag
-diffusiespanning
tussen P- en N-gebied
0,7V bij Silicium
0,3V bij Germanium
15. 1. Diode en voedingen
2. De diode
PN-overgang aangesloten op een voorwaartse spanning (UF)
Bij overschrijden van drempelspanning grenslaag verkleint geleiding!
16. 1. Diode en voedingen
2. De diode
PN-overgang aangesloten op een inverse spanning (UR)
grenslaag vergroot sper!
17. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Opbouw diode :
PN-overgang met elektrische aansluitpunten
18. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Opbouw diode :
Diode in sperrichting
19. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Opbouw diode :
Diode in doorlaatrichting
20. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Behuizing & herkenning van diodes :
-Gekleurde ring geeft de kathode
-Ofwel het symbool van de diode afgedrukt
-Ofwel bouwvorm van de diode
21. 1. Diode en voedingen
2. De diode
De codering voor dioden :
22. 1. Diode en voedingen
2. De diode
De codering voor dioden :
24. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Karakteristieken :
- geleiding indien UF > drempelspanning van 0,7V
- UF IF waarbij diodeweerstand RF = UF/IF
- Bij sper kleine sperstroom IR
- Sperspanning UR bij URmax =doorslag!!
- Bij sper hoge weerstand (niet oneindig groot!!)
25. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Karakteristieken :
26. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Vermogensdissipatie :
27. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Experimenten :
- De spanning over drie in serie geschakelde diode is 3x drempelspanning
28. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Experimenten : testen van een diode met Ohm-meter
- Diode in doorlaat geeft een kleine weerstand;in sper grote weerstand
29. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Experimenten : testen van een diode met stand multmeter diodetest
- Diode in doorlaat geeft 0,7V; in sper 2,5 a 3,5V
30. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: beveiliging tegen polariteitsomkering
31. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: beveiliging tegen inductiespanningen
32. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: beveiliging tegen grote ingangsspanning
33. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: ontstoring telefoonluidspreker
34. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: diode als schakelaar
35. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Toepassingen met dioden: diode als temperatuursensor
-Met potmeter R1 spanning over V-meter op 0 Volt regelen
-bij toename temperatuur spanning neemt toe..
36. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen : de zenerdiode
-wordt aangesloten in sper
-geleidt bij een bepaalde spanning in het doorslaggebied
= zenerspanning!
-zenerspanning is praktisch constant
Werking
-zenerspanning is praktisch constant
- worden gemaakt voor spanningen van 2,7 …..33V en
vermogens van 250mW tot meer dan 50 W
Eigenschappen
- de zenerspanning (doorslagspanning)
- de maximale vermogendissipatie
37. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen : de zenerdiode
Uit de zenerspanning en de vermogendissipatie te berekenen
Maximale stroom
Symbool
38. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de zenerdiode
Experiment : spanningsstabilisatie met zenerdiode
Potmeter instellen van 0…. tot 5,6V (zenerspanning) spanning blijft dan constant
BZY78 type zenerdiode
C5V6 zenerspanning is 5,6 V; C = tolerantie van de zenerspanning is 5%
39. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de LED
-geeft in doorlaatrichting licht
Werking
Symbool
40. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de LED
Eigenschappen
-drempelspanning UF ligt afhankelijk van het type tussen 1,6V…3,2V
-de maximale sperspanning URmax is veel kleiner dan bij een diode nl. 5V
-de stroom in doorlaatrichting IF hangt af van de gewenste lichtintensiteit en is
tussen de 5 mA en 30 mA groot
-het max. vermogen dat een LED kan verwerken is 150 mW-200 mW
-de kleur komt overeen met een bepaalde golflengte en hangt af van
de gebruikte halfgeleidermateriaal (vb. rood,golflengte in nm 660-Gallium-
Arsenicum-fosfide)
41. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de LED
Eigenschappen
42. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de LED
Voorbeeld :berekening van voorschakelweerstand
Bron = 9V ; lichtintensiteit IF = 20mA rode LED drempelspanning =1,6V
Wet van Ohm:
43. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de LED
44. 1. Diode en voedingen
2. De diode
Speciale dioden en hun toepassingen :de fotodiode
Werking
-wordt in sperzin gebruikt
-de sperstroom IR hangt af van de hoeveelheid licht die door het doorzichtig
venstertje over op de PN-overgang valt
Symbool
-fotocel reageert op bepaalde golflengten van het licht (infrarood,..)
48. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen
Enkelzijdige gelijkrichting
-transfo levert vb. 6V AC
-max. waarde :
8,5V
-UDC = max. 8,5V- 0,7V
49. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen
Enkelzijdige gelijkrichting
50. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen
Dubbelzijdige gelijkrichting :
Transformator met middenaftakking De brugschakeling
(Graetzschakeling)
51. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen
Dubbelzijdige gelijkrichting :
Transformator met middenaftakking
-transfo met 2 sec. wikkelingen
-wikkelingen zijn in het midden met elkaar verbonden
-twee dioden D1 en D2
52. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :dubbelzijdige gelijkrichting
Transformator met middenaftakking
53. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :dubbelzijdige gelijkrichting
Transformator met middenaftakking
54. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :dubbelzijdige gelijkrichting
Brugschakeling (Graetzschakeling)
-één transfo met slechts één sec. wikkeling
-vier dioden D1 ,D2,D3 en, D4
58. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :afvlakking
59. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :gestabiliseerde netvoeding
-spanningsvariatie (belastingsafhankelijkheid rimpelspanning)
-secundaire spanning transfo is functie van de primaire wikkelingen (variatie!)
-niet kortsluitvast
Stabilisator
te verbeteren door stabilisator!!te verbeteren door stabilisator!!
Zenerdiode/
spanningsregelaar
60. 1. Diode en voedingen
3. Voedingen :gestabiliseerde netvoeding
Stabilisator
Codering: 4 cijfers of 4 cijfers en een letter
LM 78L05
LM = fabrikant
78 = positieve uitgangsspanning
79 = negatieve uitgangsspanning
letter =maximale uitgangsstroom
L= 100mA H= 5A
M=500mA P= 10A
geen letter = 1A
05= 5V
