Diode

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Definition[Bearbeiten]

Eine Diode ist ein elektrisches Bauelement, das Strom nur in einer Richtung passieren lässt und in der anderen Richtung als Isolator wirkt. Daher wird von Durchlassrichtung und Sperrrichtung gesprochen. Bei Wechselstrom bewirken Dioden aufgrund ihrer Eigenschaften eine Gleichrichtung, also eine Umwandlung in Gleichstrom.(Quellenangabe)

Die nachfolgende Zeichung, ebenfalls aus Wikipedia, zeigt Schaltbild der Diode und die Kennzeichnung der Kathode auf dem Bauteil:

Schaltzeichen und Markierung


Nützliche Schaltungen[Bearbeiten]

Freilauf[Bearbeiten]

Eingesetzt als Freilaufdiode reduziert sie Überspannungen beim Schalten von induktiven Verbrauchern wie Relais; siehe Artikel Freilaufdiode.


Spannungsreduzierung[Bearbeiten]

An einer Diode fällt in Flussrichtung (Anode -> Kathode) grundsätzlich immer eine Spannung (Flussspannung) ab. Diese hängt vom Diodentyp ab; sie beträgt bei Silizium-Dioden typischerweise ca. 0,7 V und bei Germanium-Dioden ca. 0,35 V. Durch Einschleifen einer oder mehrerer Dioden zwischen Versorgungsspannung und Verbraucher lässt sich somit die Spannung am Verbraucher reduzieren; im nachfolgenden Schaltbild von 12 Volt auf ca. 10,6 Volt. Diese Methode ist allerdings recht ungenau.

Spannungsreduzierung mit Diode


Dioden-ODER[Bearbeiten]

Für einige Modifikationen im KFZ-Bereich ist es erforderlich, einen Schalteingang auf ca. 12 Volt zu bringen, ohne die gesamte angeschlossene Verkabelung - und vor allem andere Verbraucher - dadurch zu beeinflussen. Grundsätzlich bedeutet ODER bei zwei (oder mehr) Signalen, dass der Ausgang der Oder-Schaltung immer dann Betriebsspannung führt, wenn einer der Eingang (oder mehrere) Betriebsspannung führt.

Schaltbild


Beispiele:

Schließt man das Radio an die Zweitbatterie an, ist es nicht mehr erforderlich, das Radio während des Anlassens abzuschalten. Um nur das Abschalten während des Anlassens zu umgehen, kann man 'einfach' die SU-Leitung am Radio mit dem Zündungsplus über ein Dioden-ODER verbinden. Dadurch ist gewährleistet, dass die SU-Leitung am Radio immer dann Bordpannung hat, wenn der Zündanlassschalter in der Stellung Kl.15 oder in der Stellung SU steht.
Sobald SU Spannung führt, Kl.15 aber nicht, sollen die an Kl.15 angeschlossenen Verbraucher nicht mit Spannung versorgt werden. In diesem Fall wirkt die Diode zwischen Kl.15 und Radioeingang in Sperrrichtung als Isolator, damit der Strom nicht 'in die falsche Richtung' fließen kann. Da der Strom aus dem SU-Kontakt zum Radioeingang in Durchlassrichtung betrieben wird, kann der Strom vom SU-Kontakt zum Radio fließen.


Ein weiteres, klassisches Beispiel ist die Nutzung des Dioden-Oders zur Ansteuerung des Zuheizers für den Standheizungsbetrieb.

Dioden-Oder in rot


Dioden-UND[Bearbeiten]

In Arbeit


Dimensionierung[Bearbeiten]

Je nach geschaltetem Signal muss die Diode enstsprechend ihrer Strom-Belastbarkeit dimensioniert werden:

  • Signale bis 150mA (z.B. Relaisspule): 1N4148
  • bis ca. 1 A: 1N400x
  • bis ca. 2 A: 1N506x
  • bis ca. 5 A: BY 500/1000

Es ist zu beachten, dass über einer Diode in Flussrichtung immer eine Spannung abfällt. Durch den fließenden Strom und diese Flussspannung wird eine Leistung (P = U * I) umgesetzt, die immer zu einer Erwärmung der Diode führt. Bei einer Silizium-Diode (Flussspannung ca. 0,7 V) fällt bei 1 A Strom eine Verlustleistung von 0,7 V * 1 A = 0,7 Watt ab.
Wenn sehr hohe Ströme durch eine gegebenenfalls zu schwach dimensionierte Diode fließen, kann das also schnell zur Überhitzung, der Zerstörung der Diode und möglicherweise zum Kabelbrand führen. Dioden für Ströme größer 5 A sollten deshalb mit einem Kühlkörper bestückt werden.


Quellenangabe[Bearbeiten]

Seite „Diode“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 12. Januar 2012, 20:45 UTC. URL: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Diode&oldid=98120900 (Abgerufen: 12. Januar 2012, 20:50 UTC)