Diode là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của diode

Điôđe là gì

Điôđe là gì?

Điôđe, hay còn được gọi là điốt, là một linh kiện điện tử bán dẫn cho phép dòng điện chỉ đi qua nó theo một hướng duy nhất mà không cho phép chạy ngược lại. Điôđe thường được tạo thành từ hai khối bán dẫn loại P và N được kết hợp với nhau và có hai chân là anot và catot.

Điôđe là gì

Các thông số kỹ thuật của điôđe là gì?

Để hiểu rõ hơn về điôđe, dưới đây là các thông số cần biết:

  • Dòng điện qua điốt thuận không được vượt quá 1A.
  • Điện áp ngược tối đa đặt trên điốt không được vượt quá 1000V.
  • Điện áp thuận (UAK) có thể lên đến 1,1V nếu dòng điện thuận là 1A. Đối với các điốt chỉnh lưu nói chung, khi UAK = 0,6V, điốt bắt đầu dẫn điện và khi UAK = 0,7V, dòng qua điốt đạt vài chục mA.

Cấu tạo của điôđe

Điôđe là một linh kiện điện tử bán dẫn được chế tạo từ sự kết hợp của các nguyên tố Silic, Photpho và Bori.

Các nguyên tố này được phối trộn để tạo ra hai lớp bán dẫn loại P và N tiếp xúc với nhau.

  • Một cực của điôđe được kết nối với lớp P gọi là anot, cực còn lại được kết nối với lớp N gọi là catot.
  • Đặc điểm cơ bản của điôđe là chỉ cho phép dòng điện chạy từ anot sang catot.

Các điện tử dư thừa trong lớp N sẽ tự động di chuyển đến lớp P (điền vào các vị trí trống trong lớp P), tạo thành một vùng trung hòa điện trong đó tạo ra các vùng cách điện trong hai khối bán dẫn.

Cấu tạo của điôđe

Điôđe được tạo thành từ các nguyên tố Silic, Photpho và Bori.

Các loại điôđe

Hiện nay có nhiều loại điôđe khác nhau được phân phối trên thị trường. Dưới đây là một số loại điôđe mà bạn có thể lựa chọn:

Điôđe chỉnh lưu

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện tử được tạo thành từ các linh kiện có chức năng biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Điốt bán dẫn là linh kiện không thể thiếu trong mạch này.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Máy khử rung tim ( icd)

Có nhiều sơ đồ chỉnh lưu khác nhau như mạch chỉnh lưu bán chu kỳ, toàn chu kỳ, mạch chỉnh lưu nhân 2, v.v.

Điôđe xung

Đây là loại điôđe được sử dụng trong các mạch có tần số cao như KHz và MHz. Cấu tạo và hình dáng của chúng tương tự như điôđe thông thường. Đặc điểm nhận biết giữa hai loại này là một vòng đánh dấu hoặc hai vòng đánh dấu.

Điôđe phát quang

Đây là loại điôđe phát sáng, thường được biết đến dưới tên gọi đèn LED. Đèn LED được tạo ra từ các điôđe có khả năng phát ra ánh sáng hoặc tia hồng ngoại.

Điôđe tách sóng

Đây là loại điôđe nhỏ có vỏ bằng thủy tinh, còn được gọi là điôđe tiếp điểm, vì mặt tiếp xúc giữa hai khối bán dẫn P-N chỉ tại một điểm để tránh hiện tượng điện dung không mong muốn. Chúng thường được sử dụng trong mạch cao tần để tách sóng tín hiệu.

Điôđe cầu

Đây là loại điôđe được cấu tạo bên trong với 4 hoặc 6 điốt để chỉnh lưu một pha hoặc ba pha thành điện áp một chiều.

Các ký hiệu của điôđe là gì?

Trong bài viết này về điôđe là gì, AME Group sẽ giới thiệu đến bạn các ký hiệu của điốt. Để nhận biết và phân biệt các loại điôđe, bạn có thể tham khảo bảng ký hiệu dưới đây:

Các ký hiệu của điôđe là gì

Các ký hiệu của điôđe

Cơ chế hoạt động của điôđe là gì?

Điôđe hoạt động dựa trên nguyên lý dòng điện chạy từ catot sang anot mà không cho phép dòng điện chạy theo chiều ngược lại.

Lớp bán dẫn P chứa nhiều lỗ trống mang điện tích dương. Khi kết hợp với lớp N, các lỗ trống sẽ di chuyển và khuếch tán vào lớp N. Đồng thời, lớp P sẽ nhận thêm điện tích âm từ lớp N. Kết quả là lớp P mang điện tích âm trong khi lớp N mang điện tích dương.

Tại các ranh giới giữa hai lớp, một số nguyên tử sẽ được hấp thụ và kết hợp để tạo ra các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng, tạo thành điện áp kết nối.

Điện tích âm trên lớp P và điện tích dương trên lớp N tạo ra một hiệu điện thế gọi là hiệu điện thế kết nối (UTX). Trường điện do hiệu điện thế tạo ra ngăn chặn sự khuếch tán di chuyển và, sau một thời gian, chuyển động dừng lại, đưa lớp N và lớp P về trạng thái cân bằng. Giá trị điện áp tiếp xúc cho Si là 0,6V, GE là 0,3V.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Chỉ số P/E là gì? Chỉ số P/E như thế nào là tốt? (+Ví dụ)

Điôđe chỉ cho phép dòng điện chạy khi điện áp được áp dụng theo một hướng cụ thể.

Cơ chế hoạt động của điôđe là gì

Dòng điện chạy từ catot sang anot mà không cho phép dòng điện chạy theo chiều ngược lại

Mạch chỉnh lưu của điôđe là gì?

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện dùng để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng cách sử dụng các linh kiện điện tử. Điôđe bán dẫn là linh kiện không thể thiếu trong mạch này.

Mạch chỉnh lưu nửa sóng

Mạch chỉnh lưu nửa sóng chỉ cho phép một nửa sóng dương hoặc âm đi qua điôđe, nhưng nửa sóng còn lại sẽ bị chặn dựa vào cách kết nối của điôđe. Mạch chỉnh lưu nửa sóng có hiệu suất truyền tải công suất thấp do chỉ rơi vào một nửa chu kỳ. Mạch chỉnh lưu nửa sóng có thể sử dụng một điôđe bán dẫn trong mạch nguồn một pha.

Mạch chỉnh lưu nửa sóng

Mạch chỉnh lưu nửa sóng

Mạch chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu toàn sóng là một mạch có thể chuyển đổi chu kỳ lưỡng cực của dạng sóng đầu vào thành dòng điện một chiều. Do đó, nó có hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, một mạch không có trung tâm biến áp sẽ yêu cầu bốn điôđe thay vì một như mạch chỉnh lưu nửa sóng. Điều này có nghĩa là chỉ cần hai điôđe để kết nối điện áp đầu ra (điôđe catot được kết nối với điôđe anot). Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả hai nửa chu kỳ của dạng sóng xoay chiều thành một điện áp một chiều duy nhất: dương hoặc âm tùy thuộc vào hướng đi của dòng điện của nửa chu kỳ âm hoặc dương. Nửa sóng còn lại được kết hợp với nửa sóng còn lại để tạo thành một điện áp chỉnh lưu hoàn chỉnh. Hoặc khi sử dụng máy biến áp tâm điểm cho nguồn điện xoay chiều một pha, chỉ cần hai điôđe nối ngược nhau (cực dương kết nối với cực âm) để tạo thành mạch chỉnh lưu toàn sóng.

Mạch chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu sử dụng điôđe chân không đặc biệt, chúng thường sử dụng đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Đại diện kinh doanh là gì và một số thông tin cơ bản cần biết

Mạch chỉnh lưu ba pha yêu cầu sáu điôđe, thường được sử dụng ba cặp điôđe nối tiếp (cực dương được kết nối với cực âm). Điôđe kép thường được đặt trên bốn chân để có thể kết nối trong mạch chỉnh lưu ba pha.

Nguyên tắc cần tuân thủ khi sử dụng điôđe là gì?

Tất cả các điôđe chỉnh lưu không cho phép dòng điện chạy theo chiều ngược lại, nhưng nếu điện áp ngược vượt quá giới hạn có thể chịu đựng của điôđe, điôđe sẽ bị đánh thủng và gây đốt cháy. Vì vậy, khi sử dụng điôđe, cần tuân thủ những nguyên tắc sau:

  • Dòng điện chạy qua điôđe không được vượt quá giá trị tối đa (do nhà sản xuất quy định và có thể tìm thấy trong tài liệu sản phẩm).
  • Điện áp ngược (tức là UKA) không được vượt quá giá trị đánh thủng của điôđe (do nhà sản xuất quy định).
  • Dòng điện thuận chạy qua điôđe không được vượt quá 1A.
  • Điện áp ngược tối đa đặt vào điôđe không được vượt quá 1000V.
  • Với dòng điện thuận là 1A, điện áp thuận (tức là UAK) có thể lên đến 1,1V. Đối với điôđe chỉnh lưu nói chung, ở UAK = 0,6V, điôđe bắt đầu dẫn điện và ở UAK = 0,7V, dòng điện qua điôđe đạt vài chục mA.

Ứng dụng của điôđe là gì?

Điôđe được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp điện tử với các ứng dụng sau:

  • Chỉnh lưu dòng điện: Biến dòng điện từ xoay chiều thành dòng điện một chiều.
  • Giảm áp: Điôđe có thể sử dụng để giảm điện áp. Ví dụ, bạn có thể sử dụng ba điôđe kết nối liên tiếp để giảm điện áp từ 5V xuống khoảng 3V.
  • Bảo vệ chống cắm nhầm cực: Điôđe có thể được sử dụng để bảo vệ thiết bị không chịu được dòng điện ngược. Bằng cách kết nối một điôđe vào trước thiết bị, nó chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng duy nhất, bảo vệ thiết bị khỏi sự hỏng hóc.

Ứng dụng của điôđe

Ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử

Đó là một số thông tin cơ bản về điôđe là gì. Hi vọng nó sẽ hữu ích cho bạn trong quá trình tìm hiểu. Hãy đồng hành cùng AME Group để theo dõi các bài viết tiếp theo. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết của chúng tôi.

Back to top button