หน้าที่หลักของ ไดโอด (Diode)

 หน้าที่หลักของ ไดโอด (Diode) คือการทำงานเป็น "วาล์วทางเดียว" สำหรับกระแสไฟฟ้า โดยจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวมันได้ในทิศทางเดียว เรียกว่าการไบอัสตรง (Forward Bias) และจะสกัดกั้นไม่ให้กระแสไหลย้อนกลับ เรียกว่าการไบอัสกลับ (Reverse Bias)

หน้าที่หลักของ ไดโอด (Diode) คือการทำงานเป็น "วาล์วทางเดียว" สำหรับกระแสไฟฟ้า โดยจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวมันได้ในทิศทางเดียว เรียกว่าการไบอัสตรง (Forward Bias) และจะสกัดกั้นไม่ให้กระแสไหลย้อนกลับ เรียกว่าการไบอัสกลับ (Reverse Bias)

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง

• วงจรกรองไฟ Filter Circuit

• โครงสร้างสวิตชิ่งพื้นฐาน

• บทเรียนมือใหม่หัดซ่อมสวิตชิ่ง

• ปฐมบทภาคจ่ายไฟสวิตชิ่ง

  

ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หน้าที่ของไดโอดจะถูกใช้งานหลักๆ ดังนี้

• การเรียงกระแส (Rectification): ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ให้เป็นกระแสตรง (DC) เช่น การต่อเป็น Bridge Rectifier ในภาคจ่ายไฟ หรือการใช้ไดโอดความถี่สูง (เช่น Schottky Diode) ในการเรียงกระแสความถี่สูงฝั่งขาออกของวงจร Switching Power Supply (SMPS)

• การป้องกันวงจร (Protection): ใช้สำหรับป้องกันความเสียหายจากการต่อแหล่งจ่ายไฟกลับขั้ว (Reverse Polarity Protection) หรือใช้เป็น Freewheeling Diode ต่อคล่อมขดลวด (เช่น ในวงจรที่มีรีเลย์) เพื่อดักจับและสลายแรงดันกระชาก (Spike) ไม่ให้ตีกลับไปทำลายอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ บนเมนบอร์ด

• การรักษาระดับแรงดัน (Voltage Regulation): ไดโอดชนิดพิเศษที่เรียกว่า ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode) จะถูกออกแบบมาให้นำกระแสได้เมื่อถูกไบอัสกลับถึงจุดที่กำหนด จึงนิยมนำมาใช้รักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ มักพบได้บ่อยในวงจรสร้างแรงดันอ้างอิง (Reference Voltage) ของระบบจัดการพลังงาน

• การตัดสัญญาณ (Clipping/Clamping): ใช้ในการจำกัดความแรงของสัญญาณไม่ให้เกินระดับที่กำหนด เพื่อป้องกันวงจรภาคขยายเสียงหรือวงจรประมวลผลรับภาระหนักเกินไป

ลักษณะและข้อแตกต่างของสัญลักษณ์ทางไฟฟ้า

ไดโอด (Diode), ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode) และ ไดโอดความถี่สูง (Schottky Diode / Fast Recovery Diode) เพื่อให้คุณนำไปใช้ในการไล่วงจรหรือเขียนแบบได้อย่างถูกต้อง

1. ไดโอดทั่วไป (Normal Diode / Rectifier Diode)

ใช้สำหรับการเรียงกระแส (Rectify) เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ยอมให้กระแสไหลผ่านได้ทิศทางเดียว

• สัญลักษณ์: เป็นรูปสามเหลี่ยมหันชนขีดตรง

  • ฝั่งสามเหลี่ยมคือ แอโนด (Anode: A) หรือขั้วบวก

  • ฝั่งขีดตรงคือ แคโทด (Cathode: K) หรือขั้วลบ

2. ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode)

ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้ยอมให้กระแสไหลย้อนกลับได้เมื่อแรงดันถึงจุดที่กำหนด (Zener Voltage) นิยมใช้ในวงจรรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า (Voltage Regulator)

• สัญลักษณ์: คล้ายไดโอดทั่วไป แต่ที่ขีดตรงฝั่งแคโทด (K) จะมี หางหักมุมเป็นรูปตัว "Z" (หรือมองเป็นมุมฉากสองด้าน) เพื่อเป็นสัญลักษณ์แทนคำว่า Zener

3. ไดโอดความถี่สูง (High-Frequency Diode / Schottky Diode)

ในวงจรสวิตชิ่ง (SMPS) หรือวงจรความถี่สูง มักจะใช้ ช็อตกี้ไดโอด (Schottky Diode) หรือ Fast Recovery Diode เพราะตอบสนองต่อการเปิด-ปิดสวิตช์ได้อย่างรวดเร็วและมีแรงดันตกคร่อมต่ำ

• สัญลักษณ์ (Schottky Diode): ที่ขีดตรงฝั่งแคโทด (K) จะมี หางงอเป็นรูปตัว "S" หรือเป็นตะขอสองฝั่งงอเข้าหากัน