Conhecimento básico de diodos em eletrônicos de consumo
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1, a estrutura básica dos diodos
Um diodo é um componente eletrônico feito de materiais semicondutores, como silício, selênio, germânio, etc. Sua estrutura básica é uma junção PN. A junção PN refere -se a uma camada fina especial formada perto da interface entre dois semicondutores em um chip semicondutor por um processo de produção específico, onde uma parte do interior se torna um semicondutor do tipo p -} e a outra parte se torna um semicor do tipo n -}}}. A junção PN tem condutividade unidirecional, permitindo que a corrente flua apenas do eletrodo positivo para o eletrodo negativo, enquanto a direção oposta impede o fluxo da corrente.
2, tipos e classificações de diodos
De acordo com os diferentes materiais semicondutores, os diodos podem ser divididos em diodos de germânio (tubos GE) e diodos de silício (tubos Si). According to their applications, there are various types of diodes, such as detector diodes, rectifier diodes, Zener diodes, switching diodes, isolation diodes, Schottky diodes, light-emitting diodes, silicon power switch diodes, rotating diodes, etc. In addition, diodes can be divided into point contact type, surface contact type, and planar type according to the different chip estruturas.
Diodo retificador: Especificamente usado para retificação de potência, possui alta corrente para a frente e resistência à tensão reversa e pode converter a energia CA em energia CC.
Diodo Zener: um diodo feito utilizando o estado de quebra reversa de uma junção PN, que permite que a corrente varie em uma grande faixa enquanto a tensão permanece basicamente inalterada e serve como um regulador de tensão.
Diodo emissor de luz: capaz de converter energia elétrica em energia luminosa, comumente usada em campos, como luzes indicadoras e iluminação de exibição.
Diodo de comutação: usada principalmente em circuitos de retificação, detecção, regulação de tensão, comutação e modulação de frequência.
3, princípio de trabalho do diodo
O princípio de trabalho dos diodos é baseado nas características das junções de PN. Quando não há tensão externa, devido à diferença na concentração de portador em ambos os lados da junção PN, existem correntes de difusão e correntes de deriva causadas por campos elétricos auto -construídos, que são iguais e colocam o diodo em um estado de equilíbrio elétrico. Quando uma tensão de polarização direta é aplicada na junção PN, a direção do campo elétrico externo é consistente com a do campo elétrico interno, que fortalece o campo elétrico interno, amplia a junção PN, dificulta a difusão de elétrons e forma uma corrente reversa fraca. Neste momento, o diodo está em um estado condutor. Quando uma tensão de polarização reversa é aplicada na junção PN, o campo elétrico externo está na direção oposta ao campo elétrico interno, enfraquecendo o campo elétrico interno e estreitando a junção PN, aumentando a corrente de difusão. No entanto, devido ao efeito do campo elétrico interno, a corrente é rapidamente limitada a uma faixa muito pequena e o diodo está em um estado de corte - fora.
4, características dos diodos
A característica do ampere Volt de um diodo refere -se à relação entre a corrente que passa pelo diodo e a tensão aplicada quando uma tensão é aplicada no diodo. Se o relacionamento for representado por uma curva, é chamado de curva característica de ampere Volt.
Característica a termo: Quando a tensão direta aplicada ao diodo é muito pequena, a corrente direta é muito fraca. Somente quando a tensão direta excede um determinado valor, a corrente direta aumenta significativamente e essa tensão é chamada de tensão de condução ou tensão limite. A tensão de condução de um transistor de silício é de cerca de 0,50,6V, e a tensão de condução de um transistor de germânio é de cerca de 0,10,2V. Depois que o diodo conduzir, à medida que a tensão aumenta, a corrente aumentará rapidamente.
Característica reversa: Quando uma tensão reversa é aplicada no diodo, apenas uma corrente reversa muito pequena passa. Em uma certa temperatura, quando o valor da tensão reversa muda, a corrente reversa permanece basicamente inalterada, por isso é frequentemente referida como corrente de saturação reversa.
Característica de quebra reversa: quando a tensão reversa atinge um determinado valor, o diodo entra em um estado de quebra reversa. Nesse ponto, desde que haja uma ligeira alteração na tensão, o valor atual aumentará rapidamente. Ao exceder esse valor, devido ao efeito da capacitância da junção, o diodo não poderá exibir boa condutividade unidirecional.
5, a aplicação de diodos em eletrônicos de consumo
Os diodos têm uma ampla gama de aplicações em eletrônicos de consumo, com diversas funções da seguinte forma:
Retificação: Ao utilizar a condutividade unidirecional dos diodos, pode -se alcançar a retificação para converter a corrente alternada em corrente direta, fornecendo energia de corrente direta estável para dispositivos eletrônicos.
Limitadora: Ao utilizar a característica da queda de tensão pequena e basicamente inalterada após a condução do diodo, um circuito limitante pode ser construído para limitar a amplitude da tensão de saída dentro de um determinado valor de tensão.
Proteção: Nos circuitos eletrônicos, os diodos são frequentemente usados para proteger outros componentes contra danos causados por alta tensão.
Detecção de sinal: Nos sistemas de comunicação, os diodos são comumente usados para tarefas como detecção de sinal, modulação e desmodulação, bem como a conversão de frequência, para garantir uma transmissão precisa das informações.
Função lógica: em computadores e eletrônicos de consumo, os diodos são usados para implementar várias funções lógicas, como comutação, amplificação e armazenamento, fornecendo suporte para a operação normal de dispositivos.
Iluminação: Nos sistemas de iluminação, especialmente os diodos emissores leves - (LEDs), eles são amplamente utilizados em várias aplicações de iluminação devido à sua alta eficiência, longa vida útil e simpatia ambiental.
Além disso, os diodos desempenham um papel importante em áreas como eletrônicos automotivos, sistemas de controle industrial, equipamentos médicos, novos sistemas de energia, segurança e proteção contra incêndio, bem como aeroespacial e defesa.
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