상단에 빽빽하게 포장된 LED 구슬을 눈여겨 보셨나요? LED 디스플레이실제로 우리가 종종 부르는 것은 다음과 같습니다. 발광 다이오드. 이러한 다이오드는 매우 광범위한 분야에서 사용되며, 종류도 매우 다양합니다. 엔지니어들은 이들을 구분하기 위해 서로 다른 기호를 사용하여 표시합니다. 함께 알아보겠습니다.
다이오드란 무엇인가?
다이오드는 반도체 소재로 만든 전자 장치입니다. 단방향 전도도를 가지고 있으며, 전원이 공급되면 전류 방향은 양극에서 튜브를 거쳐 음극으로 흐릅니다.
전류가 음극 단자에서 양극 단자로 흐르면 다이오드의 전류가 차단되어 전류가 통과할 수 없습니다.
다이오드 기호는 무엇입니까?
다이오드 기호는 회로도에서 다이오드를 나타냅니다. 긴 선에 수직인 삼각형을 연결하는 긴 선과 직렬로 연결된 짧은 선 패턴으로 구성됩니다. 삼각형은 다이오드의 양극 단자를 나타내고 긴 선에 수직인 짧은 선은 다이오드의 음극 단자를 나타냅니다.
다이오드 기호를 읽는 방법?
다이오드의 두 단자(양극 및 음극)를 판단합니다.
양극 단자는 일반적으로 전류 흐름 방향을 나타내는 삼각형입니다. 그리고 삼각형의 평평한 면 근처에 있는 짧은 선 또는 다이오드 패키지에 표시된(줄무늬 또는 줄무늬) 선은 음극을 나타냅니다.
전류 흐름 방향
다이오드가 순방향 바이어스되면 전류는 양극 단자에서 다이오드 채널을 거쳐 음극 단자로 흐릅니다. 즉, 양극 단자가 음극보다 더 양전하를 띠게 되어 다이오드가 이 특정 상태에서 정상적으로 전도될 수 있습니다.
다이오드에 역방향 바이어스가 걸리면 전류는 다이오드 경로를 거쳐 음극 단자에서 양극 단자로 흐르며, 이는 캐소드가 양극 단자보다 더 양전하를 띠어 전류가 흐르지 못하고 절연체 역할을 함을 의미합니다.
다이오드의 종류와 기호
일반 목적 다이오드
일반 용도 다이오드는 정류 다이오드라고도 합니다. 이 다이오드는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하고 단방향 전도도를 가지고 있어 전류가 같은 방향으로 흐를 수 있습니다. 즉, 전원 공급 장치의 양극 단자가 다이오드의 양극 단자에 연결되고 전원 공급 장치의 음극 단자가 다이오드의 음극 단자에 연결됩니다. 동시에 일반 용도 다이오드는 반대 방향으로 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있습니다.
일반용 다이오드의 기호는 속이 비어 있거나 채워진 삼각형과 직선으로 구성되며, 삼각형은 중앙에 있고 수직선은 일시 정지 버튼처럼 보입니다.
제너 다이오드
제너 다이오드는 안정적인 기준 전압을 제공하는 특수 다이오드입니다. 역전류가 파괴 값(제너 전압이라고도 함)에 도달할 수 있는 경우 순방향 및 역방향 전류가 흐를 수 있습니다.
제너 다이오드의 기호는 짧은 수직선이 그어진 삼각형으로, 아래쪽 끝이 삼각형 방향으로 조금 뻗어 있고, 위쪽 끝은 반대 방향으로 조금 뻗어 있습니다.
쇼트키 다이오드
쇼트키 다이오드는 금속과 N형 반도체로 형성된 작은 구조로 만들어진 다이오드이며, RF 애플리케이션을 위해 특별히 만들어진 다이오드입니다. 주로 손실과 고주파를 제한해야 하는 곳에서 사용됩니다. 그 이유는 일반 다이오드와 같은 PN 접합이 없기 때문에 매우 낮은 순방향 전압 강하와 빠른 스위칭을 갖기 때문입니다.
쇼트키 다이오드의 기호는 제너 다이오드의 기호와 비슷하지만, 쇼트키 다이오드의 기호는 제너 다이오드의 기호를 기반으로 하여 두 개의 작은 확장된 선분을 중앙 영역에 수직 거리로 더 멀리 배치합니다.
터널링 다이오드
터널링 다이오드는 터널링의 양자 역학적 효과의 원리에 따라 작동하며, 주로 고도로 도핑된 P&N 반도체로 구성됩니다. "튜닝"은 고도로 도핑된 PN 접합이 전자가 빠져나갈 수 있도록 허용할 때 발생합니다. 동시에 터널 다이오드는 전압이 증가함에 따라 전류가 감소하는 음의 저항 영역에서 작동합니다.
터널 다이오드의 기호는 짧은 선과 반원형, 두 가지 방식으로 표현됩니다. 하나는 "[" 또는 "]"와 유사한 선분이 있는 속이 채워진 삼각형입니다.
PIN 다이오드
PIN 다이오드의 "PIN"은 내부의 3층 구조를 의미합니다: P층, I층, N층. 강하게 도핑된 P형 및 N형 반도체는 "I" 반도체 층 사이에 위치합니다. 역방향 바이어스 시 고전압은 I층에 의해 차단됩니다. 또한 PIN 다이오드의 역방향 회복 시간이 느리기 때문에 고주파 애플리케이션에 적합하지 않습니다.
PIN 다이오드의 기호는 평행사변형이거나 짧은 수직선과 삼각형 사이에 문자 "P"가 있는 모양입니다.
발광다이오드(LED)
발광 다이오드는 P형 물질(과도한 양전하를 가짐)과 N형 물질(과도한 음전하를 가짐)을 연결하여 형성된 PN 접합이므로 PN 접합 다이오드라고도 합니다.
LED(발광 다이오드)는 순방향 바이어스가 걸리면 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하여 빛을 방출합니다. 반도체 재료에 따라 빛의 색이 결정됩니다.
LED(발광 다이오드)의 기호는 속이 채워진 삼각형과 오른쪽 상단에 45도 각도로 바깥쪽으로 향하는 두 개의 화살표가 그려진 짧은 선으로 구성됩니다.
2색 발광 다이오드
두 개의 발광 다이오드와 LED와 발광 다이오드는 일반적으로 동일하며, 유일한 차이점은 두 가지 색상의 발광 다이오드가 두 가지 다른 색상의 LED를 단일 패키지에 역병렬로 연결하고 더 큰 극성을 가진 두 가지 다른 색상을 빛낼 수 있다는 것입니다.
2색 발광 다이오드의 기호는 일반 다이오드의 기호와 다르며 원과 4개의 화살표로 구성되어 있으며, 원의 안쪽에 사각형이 있고, 위와 아래에는 실선의 삼각형과 수직선이 있으며, 위쪽 패턴과 아래쪽 패턴이 대칭적으로 엇갈려 배열되어 있습니다.
4개의 화살표의 45도는 왼쪽 위 영역과 오른쪽 아래 영역에 2x2로 배치되어 바깥쪽으로 분산된 레이아웃을 나타냅니다.
포토다이오드 – 포토다이오드는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다.
포토다이오드는 광에너지를 전기에너지로 변환하는 반도체 소자입니다. 광자가 반도체 물질과 반응하여 전자-홀 쌍을 생성한다는 원리에 따라 작동합니다. 이러한 전하 캐리어가 전기장이나 PN 접합으로 분리되면 입사광의 세기에 비례하는 전류가 생성됩니다.
포토다이오드의 기호는 발광 다이오드의 기호와 비슷하지만, 발광 다이오드의 화살표 방향이 바깥쪽이 아닌 삼각형 방향을 가리킨다.
양방향 포토다이오드
일반적인 포토다이오드는 역방향 바이어스에서만 작동하도록 설계되었지만, 양방향 포토다이오드는 이러한 제한을 깨고 순방향 및 역방향 바이어스 모두에서 작동할 수 있어 양방향으로 작동할 수 있습니다.
양방향 포토다이오드의 기호는 다이아몬드 모양과 안쪽을 향한 두 개의 화살표가 결합된 모양입니다.
TVS 다이오드
TVS 다이오드는 고전압 스파이크를 억제하는 데 사용되는 다이오드 유형이며 과도 전압 억제 다이오드라고도 합니다. 역방향 바이어스로 한 방향으로 회로를 보호할 수 있습니다.
TVS 다이오드의 기호는 "나비 넥타이"와 비슷합니다. 구체적으로, 거울로 된 "L" 패턴이 두 개의 반대되는 단단한 삼각형의 아래쪽 중앙에 나타납니다.
역방향 다이오드
역방향 다이오드는 전압 범위에 걸쳐 음의 저항 특성을 가지므로 다이오드의 전압이 증가함에 따라 다이오드를 통과하는 전류가 감소합니다. 따라서 순방향 바이어스 시 터널 다이오드로 사용할 수 있고 역방향 바이어스 시 제너 다이오드로 사용할 수 있습니다.
역 다이오드의 기호는 삼각형과 "덤벨" 모양의 수직선으로 구성됩니다.
열 다이오드
열 다이오드는 펠티에 다이오드라고도 불립니다. 전자 부품에서 열을 효율적으로 소산하고 전자 장치의 전반적인 성능을 개선합니다. 동시에 에너지 수확 분야에서 폐열을 포집하여 유용한 에너지로 변환할 수 있습니다.
열 다이오드의 기호는 삼각형과 짧은 선을 기반으로 하며, 하단 영역에는 "t°"라는 단어가 추가됩니다.
레이저 다이오드
레이저 다이오드는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 반도체 장치로, 이 빛 에너지는 레이저 빔으로 방출됩니다. 전류가 다이오드를 통과하면 광자가 응축되어 좁고 강렬한 빔으로 방출되어 코히런트 광 증폭을 생성합니다.
레이저 다이오드의 기호는 수직선과 평행하게 아래에서 위로 뻗어 있는 큰 화살표가 있는 삼각형 패턴과 수직 선분의 조합입니다.
자기 다이오드
자기 다이오드는 자속의 흐름을 제어하여 단방향 자기장 흐름을 실현합니다. 전자, 에너지, 정보 기술과 같은 다양한 분야에서 미래 개발을 주도할 수 있는 혁신적인 기술입니다.
자기감응 다이오드의 기호는 일반 용도 다이오드의 기호를 기반으로 하며, 위쪽 영역에 두 개의 수직 아래쪽 화살표가 추가되고 아래쪽 영역에 문자 "B"가 추가됩니다.
바랙터 다이오드
바랙터 다이오드는 튜닝 다이오드라고도 하며, 가변 PN 접합 커패시턴스를 가진 전압 제어 커패시터입니다. 바랙터 다이오드의 커패시턴스는 역전압을 제어하여 광범위한 범위에서 조정할 수 있습니다. 바랙터 다이오드가 역 바이어스되면 커패시턴스가 감소합니다.
바랙터 다이오드는 다양한 기호를 가질 수 있으며, 네 가지 공통 기호가 있습니다. 이 모든 기호를 일반적인 범용 다이오드 기호에 추가하면 다양한 패턴이 추가됩니다. 첫 번째는 짧은 수직선을 추가하는 것입니다.
두 번째는 하단 영역에 "卝"를 추가하는 것입니다. 세 번째는 짧은 선의 오른쪽 상단 영역에 바깥쪽을 가리키는 작은 45도 화살표를 추가하는 것입니다. 네 번째는 삼각형 중앙에 ")"와 같은 선분을 추가하는 것입니다.
스텝 회복 다이오드
스텝 복구 다이오드는 때때로 과도 다이오드라고도 하며, 전도 상태에서 비전도 상태로 빠르게 전환할 수 있습니다.
전류가 반대 방향으로 흐르면 PN 접합의 도핑된 영역이 빠르게 제거되어 역방향 전류가 증가하지만 전하가 고갈되면서 급격히 감소합니다.
이러한 빠른 전환은 날카로운 전압 펄스와 고주파 고조파 성분을 생성하므로 스텝 복구 다이오드는 다양한 고주파 응용 분야에 더 적합합니다.
스텝 복구 다이오드의 특성은 일반적인 다이오드의 특성과 크게 다르지 않습니다. 다만 하단 영역의 선분이 번개 모양을 닮아서 차별화를 꾀했다는 점이 다릅니다.
쇼클리 다이오드
쇼클리 다이오드는 "pnpn" 다이오드 또는 4중층 다이오드라고도 하며, 독특한 4중층 구조를 가진 반도체 다이오드입니다. 주로 2개의 P형 반도체와 2개의 N형 반도체로 구성되어 있습니다.
다이오드에 순방향 전압이 인가되면 두 PN 접합이 순방향 바이어스되고 전류가 흐르기 시작합니다. 그러나 전류가 증가함에 따라 다이오드 양단의 전압은 감소합니다.
쇼클리 다이오드의 기호는 짧은 수직선 패턴이 있는 삼각형과 비슷한 작은 깃발로, 패턴을 시계 반대 방향으로 90도 회전합니다. "1/4"와 비슷한 패턴이 나타나는 것을 볼 수 있습니다.
실제 응용 회로 설계에서의 다이오드 기호
전원 공급
회로도의 다이오드 기호는 전원 공급 장치를 나타내며, 전체 회로에 에너지를 공급하고 AC 전압을 DC 전압으로 변경할 수 있습니다. 이 기능은 DC 전압만 사용할 수 있는 대부분의 전자 장치에 특히 중요합니다.
신호 보호
또한 신호 보호, 클램핑, 전압 억제 등에도 사용할 수 있으며, 다이오드는 전압 스파이크로 인한 민감한 부품의 손상을 방지하는 데 효과적입니다.
현재 제어
디지털 논리 회로에서 다이오드는 특정 경로를 따라 전류 흐름을 제어하여 전체 회로가 올바르고 정확하게 작동하도록 하는 데 사용됩니다.
역극성 보호
다이오드는 회로에서 의도치 않은 역극성 연결을 방지하기 위해 배치되며, 다이오드의 역극성 보호 기능이 없으면 부품이 손상될 수 있습니다.
전압 조정기
전압 레귤레이터로도 사용할 수 있으며, 가장 대표적인 다이오드는 제너 다이오드입니다. 역 바이어스로 연결하면 다이오드는 입력 전압이 변동하더라도 단자에 일정한 전압을 유지합니다.
이러한 특성은 전자 장치와 회로에서 민감한 부품을 전압 스파이크 손상으로부터 보호하는 데 필수적입니다.
결론
기사의 내용을 읽으면 다이오드 기호와 그 범주 및 응용 분야에 대해 알 수 있습니다. 이를 아는 것은 회로도를 정확하게 읽고 구성 요소를 적절히 배치하는 데 필수적입니다. 게다가 지식을 넓히고 통찰력을 풍부하게 합니다.
