Diodele sunt un dispozitiv semiconductor utilizat pe scară largă. O diodă redresoare este un semiconductor cu două conductoare care permite trecerea curentului într-o singură direcție. În general, Diodă de joncțiune P-N se formează prin unirea materialelor semiconductoare de tip n și de tip p. Latura de tip P se numește anod, iar partea de tip n se numește catod. Multe tipuri de diode sunt utilizate pentru o gamă largă de aplicații. Diodele redresoare sunt o componentă vitală în sursele de alimentare în care sunt utilizate pentru a converti tensiunea alternativă în tensiune continuă. Diodele Zener sunt utilizate pentru reglarea tensiunii, prevenind variațiile nedorite ale alimentărilor de curent continuu într-un circuit.

Simbolul unei diode

Simbolul unui simbol al diodei redresoare este prezentat mai jos, vârful săgeții indicând direcția curentului curent convențional.

Simbolul diodei redresoare

Circuitul diodei redresoare funcționează

Atât materialele de tip n, cât și cele de tip p sunt combinate chimic cu o tehnică specială de fabricație care are ca rezultat formarea unei joncțiuni p-n. Această joncțiune P-N are două terminale care pot fi numite electrozi și, din acest motiv, este numită „DIODĂ” (Di-ode).

Dacă o tensiune externă de alimentare DC este aplicată oricărui dispozitiv electronic prin intermediul terminalelor sale, aceasta se numește Biasing.

Diodă redresantă imparțială

Când nicio tensiune nu este furnizată unei diode redresoare, atunci aceasta este numită diodă imparțială, partea N va avea un număr majoritar de electroni și un număr foarte mic de găuri (datorită excitației termice), în timp ce partea P va avea o încărcare majoritară găuri purtătoare și foarte puține numere de electroni.
În acest proces, electronii liberi din partea N se vor difuza (se vor răspândi) în partea P și recombinarea are loc în găurile prezente acolo, lăsând ioni imobiliți (nu mișcați) în partea N și creând ioni imobili în P latura diodei.
Imobilul în partea de tip n lângă marginea joncțiunii. În mod similar, ionii imobile în partea de tip p lângă marginea joncțiunii. Datorită acestui fapt, numărul de ioni pozitivi și ioni negativi se va acumula la joncțiune. Această regiune astfel formată se numește regiune de epuizare.
În această regiune, un câmp electric static numit Potențial Barieră este creat pe joncțiunea PN a diodei.
Se opune migrării în continuare a găurilor și a electronilor de-a lungul joncțiunii.

Diodă nepărtinitoare (fără tensiune aplicată)

“cum se face un încărcător de baterii ”

Diodă părtinitoare înainte

Forward Biasing: Într-o diodă de joncțiune PN, terminalul pozitiv al unei surse de tensiune este conectat la partea de tip p, iar terminalul negativ este conectat la partea de tip n, se spune că dioda este în starea de polarizare a redirecționării.
Electronii sunt respinși de borna negativă a alimentării cu tensiune continuă și se îndreaptă către borna pozitivă.
Deci, sub influența tensiunii aplicate, această derivare a electronilor face ca curentul să curgă într-un semiconductor. Acest curent este denumit „curent derivat”. Deoarece purtătorii majoritari sunt electroni, curentul de tip n este curentul de electroni.
Deoarece găurile sunt purtătoare majoritare de tip p, acestea sunt respinse de un terminal pozitiv de alimentare DC și se deplasează de-a lungul joncțiunii către terminalul negativ. Deci, curentul de tip p este curentul de gaură.
Deci, curentul general datorat operatorilor majoritari creează un curent înainte.
Direcția curentului convențional curge de la pozitiv la negativ al bateriei în direcția curentului convențional este opusă fluxului de electroni.

Diodă redresantă polarizată înainte

Diodă inversată

Condiție de polarizare inversă: dacă dioda este terminalul pozitiv al tensiunii sursei este conectat la capătul de tip n, iar terminalul negativ al sursei este conectat la capătul de tip p al diodei, nu va exista curent prin diodă, cu excepția curentului de saturație inversă.
Acest lucru se datorează faptului că la starea de polarizare inversă, stratul de epuizare a joncțiunii devine mai larg odată cu creșterea tensiunii de polarizare inversă.
Deși există un curent mic care curge de la capătul tip n la capătul tip p în diodă datorită purtătorilor minoritari. Acest curent se numește Reverse Saturation Current.
Purtătorii minoritari sunt în principal electroni / găuri generate termic în semiconductori de tip p, respectiv semiconductori de tip n.
Acum, dacă tensiunea inversă aplicată de-a lungul diodei este crescută continuu, atunci după o anumită tensiune, stratul de epuizare va distruge ceea ce va face să curgă un curent invers imens prin diodă.
Dacă acest curent nu este limitat extern și depășește valoarea sigură, dioda poate fi distrusă definitiv.
Acești electroni în mișcare rapidă se ciocnesc cu ceilalți atomi din dispozitiv pentru a scoate niște electroni din ele. Electronii, eliberați în continuare, eliberează mult mai mulți electroni din atomi prin ruperea legăturilor covalente.
Acest proces se numește multiplicare purtător și duce la o creștere considerabilă a fluxului de curent prin joncțiunea p-n. Fenomenul asociat se numește Avalanche Breakdown.

Diodă inversată

Unele aplicații ale diodei redresoare

Diodele au multe aplicații. Iată câteva dintre aplicațiile tipice ale diodelor includ:

Redresarea unei tensiuni, cum ar fi transformarea AC în tensiuni DC
Izolarea semnalelor de la o sursă de alimentare
Referință tensiune
Controlul dimensiunii unui semnal
Amestecarea semnalelor
Semnalele de detectare
Sisteme de iluminat
Diodele LASER

Redresor cu jumătate de undă

Una dintre cele mai frecvente utilizări ale diodei este de a corecta Tensiune alternativă într-o putere continuă livra. Deoarece o diodă poate conduce curentul doar într-un sens, atunci când semnalul de intrare devine negativ, nu va exista curent. Aceasta se numește a redresor pe jumătate de undă . Figura de mai jos prezintă circuitul diodei redresoare pe jumătate de undă.

Redresor cu jumătate de undă

Redresor cu undă completă

LA circuit de diodă redresor cu undă completă se construiește cu patru diode, prin această structură putem face ambele jumătăți ale undelor pozitive. Atât pentru ciclurile pozitive, cât și pentru cele negative ale intrării, există o cale înainte prin pod cu diode .
În timp ce două dintre diode sunt polarizate înainte, celelalte două sunt polarizate invers și efectiv eliminate din circuit. Ambele căi de conducere determină curentul să curgă în aceeași direcție prin rezistorul de sarcină, realizând rectificarea în undă completă.
Redresoarele cu undă completă sunt utilizate în sursele de alimentare pentru a converti tensiunile de curent alternativ în tensiunile de curent continuu. Un condensator mare în paralel cu rezistorul de sarcină de ieșire reduce ondularea din procesul de rectificare. Figura de mai jos prezintă circuitul diodei redresorului cu undă completă.

Redresor cu undă completă

Astfel, este vorba despre dioda redresorului și despre utilizările sale. Cunoașteți alte diode care sunt utilizate în mod regulat în domeniul electric și în timp real proiecte electronice ? Apoi, vă rugăm să ne dați feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru tine, Cum se formează regiunea de epuizare într-un D iod?