Conocimiento básico de diodos en electrónica de consumo

1, la estructura básica de los diodos
Un diodo es un componente electrónico hecho de materiales semiconductores como silicio, selenio, germanio, etc. Su estructura básica es una unión PN. La unión PN se refiere a una capa delgada especial formada cerca de la interfaz entre dos semiconductores en un chip de semiconductores mediante un proceso de producción específico, donde una parte del interior se convierte en un semiconductor de tipo P -} y la otra parte se convierte en un semiconductor de tipo n -}. La unión PN tiene una conductividad unidireccional, lo que permite que la corriente fluya solo del electrodo positivo al electrodo negativo, mientras que la dirección opuesta previene el flujo de corriente.
2, tipos y clasificaciones de diodos
Según los diferentes materiales semiconductores, los diodos se pueden dividir en diodos de germanio (tubos GE) y diodos de silicio (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 estructuras.
Diodo rectificador: utilizado específicamente para la rectificación de potencia, tiene una alta resistencia a la corriente hacia adelante y al voltaje inverso, y puede convertir la potencia de CA en potencia de CC.
Diodo Zener: un diodo realizado utilizando el estado de descomposición inversa de una unión PN, que permite que la corriente varíe en un rango grande, mientras que el voltaje permanece básicamente sin cambios y sirve como regulador de voltaje.
Diodo emisor de luz: capaz de convertir la energía eléctrica en energía de la luz, comúnmente utilizada en campos, como luces indicadoras e iluminación de visualización.
Diodo de conmutación: se utiliza principalmente en circuitos de rectificación, detección, regulación de voltaje, conmutación y modulación de frecuencia.
3, principio de funcionamiento del diodo
El principio de trabajo de los diodos se basa en las características de las uniones PN. Cuando no hay voltaje externo, debido a la diferencia en la concentración de portadores en ambos lados de la unión PN, hay corrientes de difusión y corrientes de deriva causadas por campos eléctricos auto construidos, que son iguales y colocan el diodo en un estado de equilibrio eléctrico. Cuando se aplica un voltaje de polarización hacia adelante a través de la unión PN, la dirección del campo eléctrico externo es consistente con la del campo eléctrico interno, que fortalece el campo eléctrico interno, amplía la unión PN, dificulta la difusión de los electrónicos y forma una corriente inversa débil. En este momento, el diodo se encuentra en un estado conductor. Cuando se aplica un voltaje de polarización inversa a través de la unión PN, el campo eléctrico externo está en la dirección opuesta al campo eléctrico interno, debilitando el campo eléctrico interno y reduciendo la unión PN, aumentando la corriente de difusión. Sin embargo, debido al efecto del campo eléctrico interno, la corriente se limita rápidamente a un rango muy pequeño, y el diodo está en un corte de apagado -.
4, Características de los diodos
La característica del amperio de voltio de un diodo se refiere a la relación entre la corriente que pasa a través del diodo y el voltaje aplicado cuando se aplica un voltaje a través del diodo. Si la relación está representada por una curva, se llama una curva característica de Volt Ampere.
Característica delantera: cuando el voltaje directo aplicado al diodo es muy pequeño, la corriente directa es muy débil. Solo cuando el voltaje directo excede un cierto valor, la corriente directa aumenta significativamente, y este voltaje se llama voltaje de conducción o voltaje umbral. El voltaje de conducción de un transistor de silicio es de aproximadamente 0,50,6 V, y el voltaje de conducción de un transistor de germanio es de aproximadamente 0,10,2 V. Después de que el diodo realice, a medida que aumenta el voltaje, la corriente aumentará rápidamente.
Característica inversa: cuando se aplica un voltaje inverso a través del diodo, solo pasa una corriente inversa muy pequeña. A cierta temperatura, cuando cambia el valor de voltaje inverso, la corriente inversa permanece básicamente sin cambios, por lo que a menudo se conoce como corriente de saturación inversa.
Característica de desglose inversa: cuando el voltaje inverso alcanza un cierto valor, el diodo ingresa a un estado de desglose inverso. En este punto, siempre que haya un ligero cambio en el voltaje, el valor de corriente aumentará rápidamente. Al exceder este valor, debido al efecto de la capacitancia de la unión, el diodo no podrá exhibir una buena conductividad unidireccional.
5, la aplicación de diodos en la electrónica de consumo
Los diodos tienen una amplia gama de aplicaciones en electrónica de consumo, con diversas funciones de la siguiente manera:
Rectificación: al utilizar la conductividad unidireccional de los diodos, la rectificación se puede lograr para convertir la corriente alterna en corriente continua, proporcionando una potencia de corriente continua estable para dispositivos electrónicos.
Limitante: al utilizar la característica de la caída de voltaje pequeña y básicamente sin cambios después de la conducción del diodo, se puede construir un circuito limitante para limitar la amplitud de voltaje de salida dentro de un cierto valor de voltaje.
Protección: en los circuitos electrónicos, los diodos a menudo se usan para proteger otros componentes del daño causado por el alto voltaje.
Detección de señal: en los sistemas de comunicación, los diodos se usan comúnmente para tareas como la detección de señales, la modulación y la demodulación, así como la conversión de frecuencia, para garantizar la transmisión precisa de la información.
Función lógica: en computadoras y electrónica de consumo, los diodos se utilizan para implementar diversas funciones lógicas, como conmutación, amplificación y almacenamiento, lo que proporciona soporte para el funcionamiento normal de los dispositivos.
Iluminación: en los sistemas de iluminación, especialmente la luz - diodos emisores (LED), se usan ampliamente en varias aplicaciones de iluminación debido a su alta eficiencia, larga vida útil y amabilidad ambiental.
Además, los diodos juegan un papel importante en los campos como la electrónica automotriz, sistemas de control industrial, equipos médicos, nuevos sistemas de energía, seguridad y protección contra incendios, así como aeroespacial y defensa.
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