I diodi sono dispositivi semiconduttori ampiamente utilizzati. Un diodo raddrizzatore è un semiconduttore a due conduttori che consente alla corrente di passare in una sola direzione. In genere, Diodo di giunzione P-N è formato dall'unione di materiali semiconduttori di tipo n e di tipo p. Il lato di tipo P è chiamato anodo e il lato di tipo n è chiamato catodo. Molti tipi di diodi vengono utilizzati per un'ampia gamma di applicazioni. I diodi raddrizzatori sono un componente vitale negli alimentatori in cui vengono utilizzati per convertire la tensione CA in tensione CC. Il Diodi Zener sono utilizzati per la regolazione della tensione, prevenendo variazioni indesiderate nelle alimentazioni CC all'interno di un circuito.

Simbolo di un diodo

Il simbolo di un simbolo di un diodo raddrizzatore è mostrato sotto, la punta della freccia punta nella direzione del flusso di corrente convenzionale.

Simbolo del diodo raddrizzatore

Circuito diodo raddrizzatore funzionante

Entrambi i materiali di tipo n e di tipo p sono combinati chimicamente con una speciale tecnica di fabbricazione che si traduce nella formazione di una giunzione p-n. Questa giunzione P-N ha due terminali che possono essere chiamati elettrodi e per questo motivo è chiamata “DIODO” (Di-ode).

Se una tensione di alimentazione CC esterna viene applicata a qualsiasi dispositivo elettronico attraverso i suoi terminali, viene chiamata Biasing.

Diodo raddrizzatore non polarizzato

Quando non viene fornita tensione a un diodo raddrizzatore, viene chiamato diodo non polarizzato, il lato N avrà un numero maggioritario di elettroni e un numero molto basso di fori (a causa dell'eccitazione termica) mentre il lato P avrà una carica maggioritaria buchi portatori e pochissimo numero di elettroni.
In questo processo, gli elettroni liberi dal lato N si diffonderanno (si diffonderanno) nel lato P e si ricombineranno nei fori presenti lì, lasciando + ve ioni immobili (non mobili) nel lato N e creando ioni immobili nel P lato del diodo.
L'immobile nel lato di tipo n vicino al bordo della giunzione. Allo stesso modo, gli ioni immobili nel lato di tipo p vicino al bordo della giunzione. A causa di ciò, un numero di ioni positivi e ioni negativi si accumulerà alla giunzione. Questa regione così formata è chiamata regione di esaurimento.
In questa regione, un campo elettrico statico chiamato potenziale barriera viene creato attraverso la giunzione PN del diodo.
Si oppone all'ulteriore migrazione di buchi ed elettroni attraverso la giunzione.

Diodo non polarizzato (nessuna tensione applicata)

Diodo polarizzato in avanti

Polarizzazione diretta: in un diodo a giunzione PN, il terminale positivo di una sorgente di tensione è collegato al lato di tipo p e il terminale negativo è collegato al lato di tipo n, si dice che il diodo sia in condizione di polarizzazione di inoltro.
Gli elettroni vengono respinti dal terminale negativo dell'alimentazione di tensione CC e si spostano verso il terminale positivo.
Quindi, sotto l'influenza della tensione applicata, questa deriva elettronica fa fluire la corrente in un semiconduttore. Questa corrente è definita 'corrente di deriva'. Poiché i portatori di maggioranza sono elettroni, la corrente di tipo n è la corrente dell'elettrone.
Poiché i fori sono portatori di maggioranza nel tipo p, questi vengono respinti dal terminale positivo dell'alimentazione CC e si spostano attraverso la giunzione verso il terminale negativo. Quindi, la corrente in tipo p è la corrente del foro.
Quindi, la corrente complessiva dovuta ai vettori maggioritari crea una corrente diretta.
La direzione della corrente convenzionale scorre dal positivo al negativo della batteria nella direzione della corrente convenzionale è opposta al flusso degli elettroni.

Diodo raddrizzatore polarizzato in avanti

Diodo polarizzato inverso

Condizione di polarizzazione inversa: se il diodo è il terminale positivo della sorgente di tensione è collegato all'estremità di tipo n e il terminale negativo della sorgente è collegato all'estremità di tipo p del diodo, non ci sarà corrente attraverso il diodo tranne la corrente di saturazione inversa.
Questo perché nella condizione polarizzata inversa lo strato di svuotamento della giunzione diventa più ampio con l'aumento della tensione polarizzata inversa.
Sebbene vi sia una piccola corrente che scorre dall'estremità di tipo n a quella di tipo p nel diodo a causa di portatori di minoranza. Questa corrente è chiamata corrente di saturazione inversa.
I portatori di minoranza sono principalmente elettroni / lacune generati termicamente nel semiconduttore di tipo p e nel semiconduttore di tipo n rispettivamente.
Ora, se la tensione applicata inversa attraverso il diodo viene continuamente aumentata, dopo una certa tensione lo strato di esaurimento si distruggerà, causando il flusso di un'enorme corrente inversa attraverso il diodo.
Se questa corrente non è limitata esternamente e supera il valore di sicurezza, il diodo può essere distrutto in modo permanente.
Questi elettroni in rapido movimento entrano in collisione con gli altri atomi nel dispositivo per eliminare altri elettroni da essi. Gli elettroni, così rilasciati, rilasciano ulteriormente molti più elettroni dagli atomi rompendo i legami covalenti.
Questo processo è chiamato moltiplicazione della portante e porta ad un considerevole aumento del flusso di corrente attraverso la giunzione p-n. Il fenomeno associato è chiamato Avalanche Breakdown.

Diodo polarizzato inverso

Alcune applicazioni del diodo raddrizzatore

I diodi hanno molte applicazioni. Ecco alcune delle applicazioni tipiche dei diodi includono:

“come realizzare un circuito di radiocomando ”

Raddrizzare una tensione, come trasformare la tensione CA in tensione CC
Isolamento dei segnali da un'alimentazione
Riferimento di tensione
Controllo delle dimensioni di un segnale
Segnali di miscelazione
Segnali di rilevamento
Sistemi di illuminazione
Diodi LASER

Raddrizzatore a semionda

Uno degli usi più comuni per il diodo è rettificare il Tensione CA in un'alimentazione CC fornitura. Poiché un diodo può condurre corrente solo in un modo, quando il segnale di ingresso diventa negativo, non ci sarà corrente. Questo è chiamato a raddrizzatore a semionda . La figura seguente mostra il circuito del diodo raddrizzatore a semionda.

Raddrizzatore a semionda

Raddrizzatore a onda intera

PER circuito del diodo raddrizzatore a onda intera costruisce con quattro diodi, con questa struttura possiamo rendere entrambe le metà delle onde positive. Per entrambi i cicli positivi e negativi dell'input, esiste un percorso in avanti attraverso ponte a diodi .
Mentre due dei diodi sono polarizzati in avanti, gli altri due sono polarizzati inversamente ed efficacemente eliminati dal circuito. Entrambi i percorsi di conduzione fanno sì che la corrente fluisca nella stessa direzione attraverso il resistore di carico, ottenendo una rettifica a onda intera.
I raddrizzatori a onda intera vengono utilizzati negli alimentatori per convertire le tensioni CA in tensioni CC. Un grande condensatore in parallelo con il resistore di carico in uscita riduce l'ondulazione del processo di rettifica. La figura seguente mostra il circuito del diodo raddrizzatore a onda intera.

Raddrizzatore a onda intera

Quindi, questo è tutto sul diodo raddrizzatore e sui suoi usi. Conosci altri diodi che vengono regolarmente utilizzati in tempo reale elettrico e progetti di elettronica ? Quindi, dai il tuo feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, Come si forma la regione di svuotamento in un D iodio?