Диодите са широко използвани полупроводникови устройства. Изправителният диод е двупроводен полупроводник, който позволява токът да преминава само в една посока. В общи линии, Диод за свързване P-N се образува чрез свързване на полупроводникови материали от n-тип и p-тип. Страната от тип P се нарича анод, а страната от тип n се нарича катод. Много видове диоди се използват за широк спектър от приложения. Токоизправителните диоди са жизненоважен компонент в захранванията, където се използват за преобразуване на променливото напрежение в постояннотоково. The Ценерови диоди се използват за регулиране на напрежението, предотвратявайки нежелани промени в захранванията с постоянен ток в рамките на верига.
Символ на диод
Символът на изправителния диоден символ е показан по-долу, стрелката сочи в посока на конвенционалния токов поток.
Символ на токоизправител
Токоизправителна диодна верига работи
И двата типа n-тип и p-типа са химически комбинирани със специална техника на производство, която води до образуването на p-n преход. Това кръстовище P-N има два терминала, които могат да се нарекат електроди и поради тази причина той се нарича „DIODE“ (Di-ode).
Ако външно захранващо напрежение е приложено към някое електронно устройство през неговите клеми, то се нарича пристрастие.
Безпристрастен токоизправител диод
- Когато няма напрежение, подавано към токоизправителния диод, тогава той се нарича непредубеден диод, N-страната ще има мнозинство от електрони и много малко дупки (поради термично възбуждане), докато P-страната ще има мажоритарен заряд дупки носители и много малко електрони.
- В този процес свободните електрони от N-страна ще се дифузират (разпространят) в P-страницата и рекомбинацията се извършва в отвори, присъстващи там, оставяйки + ve неподвижни (неподвижни) йони в N-страна и създавайки -ve неподвижни йони в P страна на диода.
- Неподвижният в n-тип страна близо до ръба на кръстовището. По подобен начин неподвижните йони в страната от типа p близо до ръба на кръстовището. Поради това на кръстовището ще се натрупват числа положителни и отрицателни йони. Така образуваният регион се нарича район на изчерпване.
- В този регион се създава статично електрическо поле, наречено бариерен потенциал, през PN прехода на диода.
- Той се противопоставя на по-нататъшната миграция на дупки и електрони през кръстовището.
Безпристрастен диод (без приложено напрежение)
Препратен диод
- Пристрастие напред: В PN диод за свързване положителният терминал на източник на напрежение е свързан към страната от тип p, а отрицателният терминал е свързан към страната от тип n, за диода се казва, че е в състояние на пренасочване.
- Електроните се отблъскват от отрицателния извод на захранващото напрежение и се отклоняват към положителния извод.
- И така, под въздействието на приложеното напрежение този електронен дрейф води до протичане на ток в полупроводник. Този ток се нарича 'Дрейф ток'. Тъй като повечето носители са електрони, токът от n-тип е електронният.
- Тъй като дупките са мажоритарни носители в p-тип, те се отблъскват от положителния извод на захранването с постоянен ток и се придвижват през кръстовището към отрицателния извод. И така, токът в p-тип е токът на отвора.
- И така, общият ток, дължащ се на мажоритарни превозвачи, създава преден ток.
- Посоката на конвенционалния ток протича от положително към отрицателно на акумулатора в посока на конвенционалния ток е противоположна на потока на електроните.
Препратен изправител диод
Диод с обратен предупред
- Условие с обратен пристрастие: ако диодът е положителният извод на напрежението на източника е свързан към края на n-тип, а отрицателният извод на източника е свързан към края на p-типа на диода, няма да има ток през диод с изключение на обратен ток на насищане.
- Това е така, защото при условията на обратното пристрастие изчерпателният слой на кръстовището става по-широк с увеличаване на напрежението на обратното пристрастие.
- Въпреки че има малък ток, преминаващ от n-тип към p-тип край в диода поради малцинствени носители. Този ток се нарича обратен ток на насищане.
- Носителите на малцинствата са предимно термично генерирани електрони / дупки в полупроводник p-тип и полупроводник n-тип съответно.
- Сега, ако обратното приложено напрежение на диода непрекъснато се увеличава, тогава след определено напрежение изчерпателният слой ще се унищожи, което ще доведе до огромен обратен ток, който да тече през диода.
- Ако този ток не е външно ограничен и той надхвърля безопасната стойност, диодът може да бъде окончателно разрушен.
- Тези бързо движещи се електрони се сблъскват с другите атоми в устройството, за да отблъснат още някои електрони от тях. Така освободените електрони освобождават още повече електрони от атомите чрез разкъсване на ковалентните връзки.
- Този процес се нарича умножение на носител и води до значително увеличаване на потока на тока през p-n прехода. Свързаното явление се нарича Разрушаване на лавина.
Диод с обратен предупред
Някои приложения на токоизправителния диод
Диодите имат много приложения. Ето някои от типичните приложения на диодите включват:
- Изправяне на напрежение, като превръщането на променливотока в постояннотоково напрежение
- Изолиране на сигнали от захранване
- Препратка към напрежението
- Контролиране размера на сигнала
- Смесване на сигнали
- Сигнали за откриване
- Осветителни системи
- ЛАЗЕРНИ диоди
Изправител с половин вълна
Едно от най-често използваните диоди е да се коригира Променливо напрежение в постоянна мощност доставка. Тъй като диодът може да провежда ток само по един начин, когато входният сигнал стане отрицателен, ток няма да има. Това се нарича a полувълнов токоизправител . На фигурата по-долу е показана диодната верига на полувълновия токоизправител.
Изправител с половин вълна
Пълно-вълнов токоизправител
- ДА СЕ пълноволна изправителна диодна верига изгражда с четири диода, чрез тази структура можем да направим двете половини на вълните положителни. Както за положителните, така и за отрицателните цикли на входа има пътека напред през диоден мост .
- Докато два от диодите са с пристрастие напред, другите два са с обратна пристрастност и ефективно елиминирани от веригата. И двете проводящи пътеки водят до протичане на ток в една и съща посока през товарния резистор, като се извършва корекция на пълни вълни.
- Изправителите с пълна вълна се използват в захранващи устройства за преобразуване на променливотоково напрежение в постояннотоково напрежение. Голям кондензатор успоредно с изходния резистор на натоварване намалява пулсациите от процеса на коригиране. Фигурата по-долу показва диодната верига на изправител с пълна вълна.
Пълно-вълнов токоизправител
По този начин всичко е свързано с токоизправителния диод и неговото използване. Знаете ли други диоди, които редовно се използват в реално време в електрически и проекти за електроника ? След това, моля, дайте отзивите си, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, Как се формира регионът на изчерпване в D йод?
