Dioder er mye brukt halvlederanordning. En likeretterdiode er en to-leder halvleder som lar strømmen passere i bare én retning. Som regel, P-N-kryssdiode er dannet ved å sammenføye n-type og p-type halvledermaterialer. P-type side kalles anode og n-type side kalles katode. Mange typer dioder brukes til et bredt spekter av applikasjoner. Likriktardioder er en viktig komponent i strømforsyninger der de brukes til å konvertere vekselstrøm til likspenning. De Zener-dioder brukes til spenningsregulering, og forhindrer uønskede variasjoner i likestrømforsyninger i en krets.

Symbol for en diode

Symbolet for et likeretterdiodesymbol er vist nedenfor, pilspissen peker i retning av vanlig strøm.

Likerdiodesymbol

Likeretterdiode kretsarbeid

Både n-type og p-type materialer er kjemisk kombinert med en spesiell fabrikasjonsteknikk som resulterer i dannelsen av et p-n-kryss. Dette P-N-krysset har to terminaler som kan kalles elektroder, og på grunn av dette kalles det for å være en 'DIODE' (Di-ode).

Hvis en ekstern likestrømforsyningsspenning påføres elektroniske enheter gjennom terminalene, kalles den for forspenning.

Upartisk likeretterdiode

Når ingen spenning tilføres en likeretterdiode, kalles den som en forutinntatt diode. N-siden vil ha et flertall av elektroner, og svært få antall hull (på grunn av termisk eksitasjon) mens P-siden vil ha en majoritetsladning bærer hull og svært få antall elektroner.
I denne prosessen vil frie elektroner fra N-siden diffundere (spre seg) inn på P-siden, og rekombinere finner sted i hull som er tilstede der, etterlater + ve immobile (ikke bevegelige) ioner i N-siden og skaper -ve immobile ioner i P siden av dioden.
Den immobile i n-typen nær krysset kanten. Tilsvarende immobile ioner i p-type side nær krysset kanten. På grunn av dette vil antall positive ioner og negative ioner akkumuleres ved krysset. Denne regionen som er dannet, kalles utarmningsregion.
I denne regionen opprettes et statisk elektrisk felt kalt Barrier Potential over PN-krysset til dioden.
Den motarbeider videre migrering av hull og elektroner over krysset.

Upartisk diode (ingen spenning brukt)

Forut forspent diode

Forward Biasing: I en PN-koblingsdiode er den positive terminalen til en spenningskilde koblet til p-type side, og den negative terminalen er koblet til n-type siden, sies det at dioden er i forspent forspenningstilstand.
Elektronene blir frastøtt av den negative terminalen av DC-spenningsforsyningen og driver mot den positive terminalen.
Så, under påvirkning av påført spenning, får denne elektrondriften strøm til å strømme i en halvleder. Denne strømmen blir betegnet som 'drivstrøm'. Siden majoritetsbærere er elektroner, er strøm i n-type elektronstrømmen.
Ettersom hull er majoritetsbærere i p-type, blir disse frastøtt av positiv terminal av DC-forsyning og beveger seg over krysset mot negativ terminal. Så, strømmen i p-type er hullstrømmen.
Så, den generelle strømmen på grunn av majoritetsbærere skaper en fremoverstrøm.
Retningen til konvensjonell strøm flyter fra positiv til negativ av batteri i retning av konvensjonell strøm er motsatt av elektronstrømmen.

Forward Bias Rectifier Diode

Omvendt forspent diode

Omvendt forspent tilstand: hvis dioden er den positive terminalen til kildespenningen er koblet til n-typen, og den negative terminalen til kilden er koblet til p-typen på dioden, vil det ikke være noen strøm gjennom diode unntatt omvendt metningsstrøm.
Dette skyldes at uttømmingslaget til krysset i omvendt forspent tilstand blir bredere med økende forspent spenning.
Selv om det er en liten strøm som strømmer fra n-typen til p-typen i dioden på grunn av minoritetsbærere. Denne strømmen kalles omvendt metningsstrøm.
Minoritetsbærere er hovedsakelig termisk genererte elektroner / hull i henholdsvis p-type halvleder og n-type halvleder.
Nå hvis omvendt påført spenning over dioden økes kontinuerlig, vil uttømmingslaget etter viss spenning ødelegge, noe som vil føre til at en enorm reversstrøm strømmer gjennom dioden.
Hvis denne strømmen ikke er begrenset eksternt, og den når utover sikker verdi, kan dioden bli ødelagt permanent.
Disse hurtigbevegelige elektronene kolliderer med de andre atomene i enheten for å slå av noen flere elektroner fra dem. Elektronene frigjør så mye mer elektroner fra atomene ved å bryte de kovalente bindingene.
Denne prosessen kalles bærermultiplikasjon og fører til en betydelig økning i strømmen gjennom p-n-krysset. Det tilhørende fenomenet kalles lavinefordeling.

Omvendt forspent diode

Noen applikasjoner av likeretterdiode

Dioder har mange applikasjoner. Her er noen av de typiske anvendelsene av dioder:

Retting av en spenning, for eksempel å gjøre om til vekselstrøm til likestrøm
Isolere signaler fra en forsyning
Spenningsreferanse
Kontrollerer størrelsen på et signal
Blandesignaler
Deteksjonssignaler
Belysningssystemer
LASER-dioder

Half-Wave likeretter

En av de vanligste bruksområdene for dioden er å rette opp AC-spenning til likestrøm forsyning. Siden en diode bare kan lede strøm en vei, når inngangssignalet blir negativt, vil det ikke være noen strøm. Dette kalles a halvbølge likeretter . Figuren nedenfor viser halvbølge-likeretterdiodekretsen.

Half-Wave likeretter

“hall effekt sensor kretsdiagram ”

Full-Wave likeretter

TIL fullbølge likeretterdiode krets bygger med fire dioder, ved denne strukturen kan vi gjøre begge halvdeler av bølgene positive. For både positive og negative sykluser av inngangen, er det en fremover vei gjennom diode bro .
Mens to av diodene er forspent, er de to andre omvendt forspent og effektivt eliminert fra kretsen. Begge ledningsbanene får strøm til å strømme i samme retning gjennom lastmotstanden, og oppnår fullbølgeretting.
Fullbølge-likerettere brukes i strømforsyninger for å konvertere vekselstrøm til likspenning. En stor kondensator parallelt med utgangsbelastningsmotstanden reduserer ringvirkningen fra utbedringsprosessen. Figuren nedenfor viser fullbølge-likeretterdiodekretsen.

Full-Wave likeretter

Dermed handler dette om likeretterdiode og dens bruksområder. Kjenner du noen andre dioder som brukes regelmessig i sanntid elektrisk og elektronikkprosjekter ? Gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, Hvordan uttømmingsområdet blir dannet i en D. jod?