Диод

10. Диод: управляемый клапан

Зачем в проекте

Три диодные роли в проекте: защита входа от пиков (главная), защита от переполюсовки LiPo, гашение выбросов индуктивных нагрузок. Один компонент — три страховки.

Суть

Диод проводит в одну сторону и лишь после порога: Шоттки ~0,3 В, кремний ~0,7 В, светодиод 2–3 В. До порога — почти разрыв (кроме крошечной утечки и ёмкости), после — почти проводник. Стабилитрон — диод, которому «разрешили» управляемый пробой в обратную сторону на заданном напряжении.

Разобранный пример (числа проекта)

Почему защита не портит сигнал (занятие 11, любимый вопрос жюри): диоды стоят от узла к шинам 0 и 5 В. Сигнал качается 2,5±2 В → на верхнем диоде максимум 4,5−5 = −0,5 В (заперт), на нижнем 0−0,5 = −0,5 В (заперт). Оба невидимы (только ~10 пФ ёмкости — учтено в разборе 6, п.3). Пик 50 В: верхний диод открывается при 5,3 В на узле и сливает излишек в шину питания током 0,45 мА (разбор 1). Три состояния — три строчки расчёта — полный ответ.

Типичные ошибки: ставить диоды «поперёк сигнала» (срежут всё выше 0,3 В — хрип); забывать про утечку: обычный выпрямительный 1N4007 на высокоомном узле «подтекает» микроамперами и сдвигает рабочую точку — потому BAT54S/BAV199, у них наноамперы и меньше.

Мини-проверка

Три состояния защитного диода при сигнале 2,5 В / 5,5 В / −1 В — что происходит? 2) Чем Шоттки лучше кремния в защите входа? 3) Зачем диод параллельно катушке реле (свяжи с пьезо-пиком)?

Где стреляет в модуле: занятия 11, 26, раздел F; карточка 10

Импеданс Транзистор