Dioder används ofta som halvledare. En likriktardiod är en tvåledande halvledare som låter ström passera i endast en riktning. Rent generellt, P-N-korsningsdiod bildas genom att sammanfoga halvledarmaterial av n-typ och p-typ. Sidan av P-typ kallas anoden och sidan av n-typen kallas katoden. Många typer av dioder används för ett brett spektrum av applikationer. Likriktardioder är en viktig komponent i nätaggregat där de används för att omvandla växelspänning till likspänning. De Zener-dioder används för spänningsreglering, vilket förhindrar oönskade variationer i likströmsförsörjningen i en krets.

Symbol för en diod

Symbolen för en likriktardiodsymbol visas nedan, pilspetsen pekar i riktning mot konventionellt strömflöde.

Likriktardiodsymbol

Likriktardiodkrets fungerar

Båda materialen av n-typ och p-typ kombineras kemiskt med en speciell tillverkningsteknik som resulterar i bildandet av en p-n-korsning. Denna P-N-korsning har två terminaler som kan kallas som elektroder och på grund av detta kallas det för att vara en “DIODE” (Di-ode).

Om en extern DC matningsspänning appliceras på någon elektronisk enhet via dess terminaler kallas den för Biasing.

Ofördelad likriktardiod

När ingen spänning levereras till en likriktardiod kallas den som en ofördelad diod, N-sidan kommer att ha ett stort antal elektroner och mycket få antal hål (på grund av termisk excitation) medan P-sidan kommer att ha en majoritetsladdning bär hål och mycket få antal elektroner.
I denna process kommer fria elektroner från N-sidan att diffundera (sprida) in i P-sidan och rekombination äger rum i hål närvarande där, lämnar + ve orörliga (ej rörliga) joner i N-sidan och skapar -ve orörliga joner i P sidan av dioden.
Den orörliga i n-typen sida nära korsningskanten. På samma sätt är de orörliga jonerna på p-typen nära korsningskanten. På grund av detta kommer antalet positiva joner och negativa joner att ackumuleras vid korsningen. Denna så bildade region kallas för utarmningsregion.
I denna region skapas ett statiskt elektriskt fält som kallas barriärpotential över diodens PN-korsning.
Det motsätter sig ytterligare migrering av hål och elektroner över korsningen.

Ofördelad diod (ingen spänning tillämpad)

“fri el från luftkretsen ”

Framåt partisk diod

Framåtförspänning: I en PN-kopplingsdiod är den positiva anslutningen för en spänningskälla ansluten till p-typ-sidan, och den negativa anslutningen är ansluten till sidan av n-typen, dioden sägs vara i förspänningsförspänningstillstånd.
Elektronerna blir avstängda av den negativa terminalen för likspänningsförsörjningen och driver mot den positiva terminalen.
Så, under påverkan av applicerad spänning, orsakar denna elektrondrift ström att strömma i en halvledare. Denna ström kallas 'drivström'. Eftersom majoritetsbärare är elektroner är ström i n-typ elektronströmmen.
Eftersom hål är majoritetsbärare i p-typ, avvisas dessa av en positiv terminal av likströmsförsörjningen och rör sig över korsningen mot den negativa terminalen. Så strömmen i p-typ är hålströmmen.
Så den totala strömmen på grund av majoritetsbärare skapar en framström.
Riktningen för konventionell ström flyter från positiv till negativ av batteriet i riktningen för konventionell ström är motsatt elektronflödet.

Framåt förspänd likriktardiod

Omvänd förspänd diod

Omvänd förspänt tillstånd: om dioden är den positiva anslutningen på källspänningen är ansluten till n-typänden och den negativa anslutningen på källan är ansluten till diodens p-typ, kommer det inte att finnas någon ström genom diod utom omvänd mättnadsström.
Detta beror på att vid det omvända förspända tillståndet blir uttömningsskiktet hos korsningen bredare med ökande omvänd förspänd spänning.
Även om det finns en liten ström som flyter från n-typ till p-typ i dioden på grund av minoritetsbärare. Denna ström kallas omvänd mättnadsström.
Minoritetsbärare är huvudsakligen värmegenererade elektroner / hål i p-typ halvledare respektive n-typ halvledare.
Om omvänd applicerad spänning över dioden kontinuerligt ökas, kommer utarmningsskiktet efter viss spänning att förstöras vilket kommer att orsaka att en enorm omvänd ström flyter genom dioden.
Om denna ström inte är externt begränsad och den når utöver det säkra värdet kan dioden förstöras permanent.
Dessa snabbt rörliga elektroner kolliderar med de andra atomerna i enheten för att slå av några fler elektroner från dem. Elektronerna, så släppta, släpper vidare mycket mer elektroner från atomerna genom att bryta de kovalenta bindningarna.
Denna process kallas som bärarmultiplikation och leder till en avsevärd ökning av strömflödet genom p-n-korsningen. Det associerade fenomenet kallas Avalanche Breakdown.

Omvänd förspänd diod

Några tillämpningar av likriktardiod

Dioder har många applikationer. Här är några av de typiska tillämpningarna av dioder:

Åtgärda en spänning, till exempel omvandling av växelström till likspänningar
Isolera signaler från en matning
Spänningsreferens
Kontrollera storleken på en signal
Blandningssignaler
Detekteringssignaler
Belysningssystem
LASER-dioder

Halvvågslikriktare

En av de vanligaste användningarna för dioden är att rätta till Växelspänning till likström tillförsel. Eftersom en diod bara kan leda ström på ett sätt, när ingångssignalen blir negativ kommer det inte att finnas någon ström. Detta kallas a halvvågslikriktare . Nedanstående figur visar halvvågslikriktardiodkretsen.

Halvvågslikriktare

Fullvågslikriktare

TILL fullvågslikriktardiodkrets bygger med fyra dioder, genom denna struktur kan vi göra båda våghalvorna positiva. För både positiva och negativa cykler av ingången finns det en framåtväg genom diodbro .
Medan två av dioderna är förspända framåt är de andra två förspända bakåt och elimineras effektivt från kretsen. Båda ledningsvägarna får strömmen att flyta i samma riktning genom belastningsmotståndet, vilket åstadkommer fullvågslikriktning.
Fullvågslikriktarna används i nätaggregat för att omvandla växelspänningar till likspänningar. En stor kondensator parallellt med utgångsbelastningsmotståndet minskar krusningen från korrigeringsprocessen. Nedanstående figur visar fullvågslikriktardiodkretsen.

Fullvågslikriktare

Detta handlar alltså om likriktardiod och dess användningsområden. Känner du till några andra dioder som används regelbundet i el- och elektronikprojekt ? Vänligen ge din feedback genom att kommentera i kommentarfältet nedan. Här är en fråga till dig, Hur utarmningsregionen bildas i en D. jod?