Диоды - широко используемые полупроводниковые устройства. Выпрямительный диод - это двухпроводной полупроводник, который позволяет току проходить только в одном направлении. В общем, P-N переходной диод формируется путем соединения полупроводниковых материалов n-типа и p-типа. Сторона P-типа называется анодом, а сторона n-типа - катодом. Многие типы диодов используются в широком диапазоне приложений. Выпрямительные диоды - жизненно важный компонент в источниках питания, где они используются для преобразования переменного напряжения в постоянное. В Стабилитроны используются для регулирования напряжения, предотвращая нежелательные изменения в источниках постоянного тока в цепи.

Символ диода

Символ выпрямительного диода показан ниже, стрелка указывает в направлении обычного тока.

Обозначение выпрямительного диода

Схема работы выпрямительного диода

Оба материала n-типа и p-типа химически комбинируются с помощью специальной технологии изготовления, которая приводит к образованию p-n-перехода. Этот переход P-N имеет две клеммы, которые можно назвать электродами, и по этой причине он называется «ДИОДОМ» (диодом).

Если к любому электронному устройству через его клеммы подается внешнее напряжение постоянного тока, это называется смещением.

Несмещенный выпрямительный диод

Когда на выпрямительный диод не подается напряжение, то он называется несмещенным диодом, на N-стороне будет большинство электронов и очень мало дырок (из-за теплового возбуждения), тогда как на P-стороне будет основной заряд. носители дырок и очень небольшое количество электронов.
В этом процессе свободные электроны со стороны N будут диффундировать (распространяться) в сторону P и рекомбинировать в дырках, присутствующих там, оставляя + ve неподвижных (неподвижных) ионов на стороне N и создавая неподвижные ионы -ve в P сторона диода.
Неподвижный в стороне n-типа у края стыка. Точно так же неподвижные ионы на стороне p-типа около края перехода. Из-за этого на стыке будет накапливаться количество положительных и отрицательных ионов. Образованная таким образом область называется областью истощения.
В этой области на PN-переходе диода создается статическое электрическое поле, называемое барьерным потенциалом.
Он препятствует дальнейшей миграции дырок и электронов через переход.

Несмещенный диод (без напряжения)

Диод с прямым смещением

Прямое смещение: в диоде с PN-переходом положительная клемма источника напряжения подключена к стороне p-типа, а отрицательная клемма подключена к стороне n-типа, диод, как говорят, находится в состоянии прямого смещения.
Электроны отталкиваются отрицательной клеммой источника постоянного напряжения и дрейфуют к положительной клемме.
Таким образом, под действием приложенного напряжения этот дрейф электронов вызывает протекание тока в полупроводнике. Этот ток называется «дрейфовым током». Поскольку основными носителями являются электроны, ток n-типа - это ток электронов.
Поскольку отверстия являются основными носителями в p-типе, они отталкиваются от положительной клеммы источника постоянного тока и перемещаются через переход к отрицательной клемме. Итак, ток в p-типе - это ток дырки.
Таким образом, общий ток основных носителей создает прямой ток.
Направление обычного тока протекает от положительного к отрицательному положению батареи в направлении обычного тока, противоположного потоку электронов.

Выпрямительный диод с прямым смещением

Обратно смещенный диод

Состояние обратного смещения: если диод является положительной клеммой источника напряжения, подключенной к концу n-типа, а отрицательная клемма источника подключена к концу p-типа диода, ток через диод кроме обратного тока насыщения.
Это связано с тем, что в состоянии обратного смещения обедненный слой перехода становится шире с увеличением напряжения обратного смещения.
Хотя есть небольшой ток, протекающий от конца n-типа к концу p-типа в диоде из-за неосновных носителей. Этот ток называется током обратного насыщения.
Неосновные носители - это в основном термически генерируемые электроны / дырки в полупроводнике p-типа и полупроводнике n-типа соответственно.
Теперь, если обратное приложенное напряжение на диоде постоянно увеличивается, то после определенного напряжения обедненный слой разрушится, что вызовет протекание огромного обратного тока через диод.
Если этот ток не ограничен извне и превысит безопасное значение, диод может выйти из строя.
Эти быстро движущиеся электроны сталкиваются с другими атомами в устройстве, чтобы отбить от них еще несколько электронов. Электроны, высвобождаемые таким образом, высвобождают гораздо больше электронов из атомов, разрывая ковалентные связи.
Этот процесс называется умножением несущих и приводит к значительному увеличению тока через p-n переход. Связанное с этим явление называется лавинным распадом.

Обратно смещенный диод

Некоторые применения выпрямительного диода

Диоды имеют множество применений. Вот несколько типичных применений диодов:

Выпрямление напряжения, например преобразование переменного тока в постоянное.
Изоляция сигналов от источника питания
Опорное напряжение
Управление размером сигнала
Смешивание сигналов
Сигналы обнаружения
Системы освещения
ЛАЗЕРНЫЕ диоды

Полуволновой выпрямитель

Одно из наиболее распространенных применений диода - исправление Напряжение переменного тока в мощность постоянного тока поставлять. Поскольку диод может проводить ток только в одном направлении, когда входной сигнал становится отрицательным, тока не будет. Это называется однополупериодный выпрямитель . На рисунке ниже показана схема однополупериодного выпрямительного диода.

“Регулятор напряжения 5v 3 amp ”

Полуволновой выпрямитель

Полноволновой выпрямитель

К двухполупериодная диодная схема выпрямителя построен с четырьмя диодами, с помощью этой структуры мы можем сделать обе половины волны положительными. Как для положительного, так и для отрицательного циклов входа существует прямой путь через диодный мост .
В то время как два диода смещены в прямом направлении, два других имеют обратное смещение и эффективно исключаются из схемы. Оба проводящих пути заставляют ток течь в одном и том же направлении через нагрузочный резистор, выполняя двухполупериодное выпрямление.
Двухполупериодные выпрямители используются в источниках питания для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Большой конденсатор, подключенный параллельно к выходному нагрузочному резистору, снижает пульсации в процессе выпрямления. На рисунке ниже показана схема двухполупериодного выпрямительного диода.

Полноволновой выпрямитель

Таким образом, это все о выпрямительном диоде и его использовании. Знаете ли вы какие-либо другие диоды, которые регулярно используются в электрических и электрических сетях в реальном времени? проекты электроники ? Затем оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Как формируется область истощения в D йод?