Diody są szeroko stosowanymi urządzeniami półprzewodnikowymi. Dioda prostownicza to dwuprzewodowy półprzewodnik, który umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku. Ogólnie, Dioda złącza P-N powstaje przez połączenie materiałów półprzewodnikowych typu n i p. Strona typu P nazywana jest anodą, a strona typu n nazywana jest katodą. Wiele rodzajów diod ma szerokie zastosowanie. Diody prostownicze są istotnym elementem zasilaczy, w których służą do konwersji napięcia przemiennego na napięcie stałe. Plik Diody Zenera służą do regulacji napięcia, zapobiegając niepożądanym wahaniom zasilania DC w obwodzie.
Symbol diody
Symbol symbolu diody prostowniczej pokazano poniżej, grot strzałki wskazuje kierunek przepływu prądu konwencjonalnego.
Symbol diody prostownika
Obwód diody prostownika działa
Oba materiały typu n i p są łączone chemicznie za pomocą specjalnej techniki wytwarzania, która skutkuje utworzeniem złącza p-n. To złącze P-N ma dwa zaciski, które można nazwać elektrodami iz tego powodu nazywa się je „DIODĄ” (diodą).
Jeśli zewnętrzne napięcie zasilania DC jest przyłożone do dowolnego urządzenia elektronicznego przez jego zaciski, nazywa się to polaryzacją.
Bezstronna dioda prostownicza
- Gdy do diody prostowniczej nie jest dostarczane żadne napięcie, nazywa się to diodą bezstronną, strona N będzie miała większość elektronów i bardzo mało otworów (z powodu wzbudzenia termicznego), podczas gdy strona P będzie miała większość ładunku dziury nośników i bardzo niewiele elektronów.
- W tym procesie wolne elektrony ze strony N będą dyfundować (rozprzestrzeniać się) na stronę P i rekombinować będą w obecnych tam dziurach, pozostawiając + ve nieruchome (nieruchome) jony po stronie N i tworząc -ve nieruchomych jonów w P strona diody.
- Nieruchomy po stronie typu n w pobliżu krawędzi skrzyżowania. Podobnie nieruchome jony po stronie typu p w pobliżu krawędzi złącza. Z tego powodu na złączu gromadzi się liczba jonów dodatnich i ujemnych. Tak utworzony region nazywany jest regionem zubożenia.
- W tym obszarze statyczne pole elektryczne zwane potencjałem bariery jest wytwarzane na złączu PN diody.
- Przeciwdziała dalszej migracji dziur i elektronów przez złącze.
Bezstronna dioda (bez napięcia)
Dioda spolaryzowana do przodu
- Polaryzacja w przód: w diodzie złączowej PN, dodatni zacisk źródła napięcia jest podłączony do strony typu p, a zacisk ujemny jest podłączony do strony typu n, mówi się, że dioda jest w stanie polaryzacji przewodzenia.
- Elektrony są odpychane przez ujemny zacisk zasilania prądem stałym i dryfują w kierunku dodatniego zacisku.
- Tak więc, pod wpływem przyłożonego napięcia, ten dryf elektronów powoduje przepływ prądu w półprzewodniku. Ten prąd jest określany jako „prąd dryftu”. Ponieważ większość nośników to elektrony, prąd typu n jest prądem elektronowym.
- Ponieważ dziury są w większości nośnikami typu p, są one odpychane przez dodatni zacisk zasilania DC i przemieszczają się przez złącze w kierunku zacisku ujemnego. Zatem prąd typu p jest prądem otworu.
- Zatem całkowity prąd związany z większością nośników tworzy prąd do przodu.
- Kierunek przepływu prądu konwencjonalnego od dodatniego do ujemnego akumulatora w kierunku prądu konwencjonalnego jest przeciwny do przepływu elektronów.
Dioda prostownicza spolaryzowana do przodu
Dioda odwrócona
- Stan odwrotnej polaryzacji: jeśli dioda jest dodatnim zaciskiem napięcia źródła jest podłączona do końca typu n, a biegun ujemny źródła jest podłączony do końca typu p diody, nie będzie prądu przez dioda z wyjątkiem odwrotnego prądu nasycenia.
- Dzieje się tak, ponieważ w warunkach polaryzacji odwrotnej warstwa zubożenia złącza staje się szersza wraz ze wzrostem napięcia polaryzacji wstecznej.
- Chociaż istnieje mały prąd płynący z końca typu n do końca typu p w diodzie z powodu nośników mniejszościowych. Ten prąd nazywa się odwrotnym prądem nasycenia.
- Nośniki mniejszościowe to głównie elektrony / dziury generowane termicznie odpowiednio w półprzewodniku typu p i półprzewodniku typu n.
- Teraz, jeśli odwrotnie przyłożone napięcie na diodzie jest stale zwiększane, to po pewnym napięciu warstwa zubożenia ulegnie zniszczeniu, co spowoduje przepływ ogromnego prądu wstecznego przez diodę.
- Jeśli prąd ten nie jest zewnętrznie ograniczony i przekroczy bezpieczną wartość, dioda może zostać trwale zniszczona.
- Te szybko poruszające się elektrony zderzają się z innymi atomami w urządzeniu, aby wyrzucić z nich więcej elektronów. Uwolnione w ten sposób elektrony uwalniają znacznie więcej elektronów z atomów poprzez zerwanie wiązań kowalencyjnych.
- Proces ten nazywany jest mnożeniem nośnych i prowadzi do znacznego wzrostu przepływu prądu przez złącze p-n. Związane z tym zjawisko nosi nazwę Awarii Lawiny.
Dioda odwrócona
Niektóre zastosowania diody prostowniczej
Diody mają wiele zastosowań. Oto kilka typowych zastosowań diod:
- Prostowanie napięcia, na przykład zamiana prądu przemiennego na napięcie stałe
- Izolowanie sygnałów z zasilania
- Napięcie odniesienia
- Kontrolowanie wielkości sygnału
- Mieszanie sygnałów
- Sygnały wykrywania
- Systemy oświetleniowe
- Diody LASEROWE
Prostownik półfalowy
Jednym z najczęstszych zastosowań diody jest prostowanie Napięcie przemienne na prąd stały Dostawa. Ponieważ dioda może przewodzić prąd tylko w jedną stronę, gdy sygnał wejściowy będzie ujemny, nie będzie prądu. Nazywa się to prostownik półfalowy . Poniższy rysunek przedstawia obwód diody prostowniczej półokresowej.
Prostownik półfalowy
Prostownik pełnookresowy
- DO obwód diody prostownika pełnookresowego składa się z czterech diod, dzięki tej strukturze możemy sprawić, że obie połowy fal będą dodatnie. Zarówno dla dodatnich, jak i ujemnych cykli wejścia istnieje ścieżka do przodu przez mostek diodowy .
- Podczas gdy dwie diody są spolaryzowane do przodu, pozostałe dwie są spolaryzowane do tyłu i skutecznie wyeliminowane z obwodu. Obie ścieżki przewodzenia powodują przepływ prądu w tym samym kierunku przez rezystor obciążenia, zapewniając prostowanie pełnookresowe.
- Prostowniki pełnookresowe są używane w zasilaczach do zamiany napięć AC na napięcia DC. Duży kondensator połączony równolegle z rezystorem obciążenia wyjściowego zmniejsza tętnienia w procesie prostowania. Poniższy rysunek przedstawia obwód diody prostownika pełnookresowego.
Prostownik pełnookresowy
Tak więc chodzi o diodę prostowniczą i jej zastosowania. Czy znasz jakieś inne diody, które są regularnie używane w urządzeniach elektrycznych w czasie rzeczywistym i projekty elektroniczne ? Następnie przekaż nam swoją opinię, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, Jak powstaje region zubożenia w D. jod?
