¿Cómo logran los diodos la rectificación actual en los dispositivos de comunicación?

1, principio de funcionamiento del diodo
El diodo está compuesto de n - tipo y materiales de tipo P -}, formando una unión PN. Su característica central es la conductividad unidireccional: cuando se aplica un voltaje directo al diodo (con el terminal p conectado a un voltaje positivo y el terminal n conectado a un voltaje negativo), la unión PN de la unión PN narrada, los electrones fluyen desde el tipo n -} al tipo p - tipo, flujo de orejas en la dirección opuesta, el diodo conducts y la corriente y la corriente y la corriente y la corriente y la corriente y la corriente; Cuando se aplica un voltaje inverso, la región de agotamiento de la unión PN se amplía, suprimiendo el flujo de electrones y agujeros, lo que hace que el diodo se apague y casi no fluya la corriente. Esta característica permite a los diodos controlar efectivamente la dirección del flujo de corriente, proporcionando una base para la implementación de circuitos de rectificadores.
2, Tipos y principios de los circuitos de rectificadores de diodos
(1) Circuito rectificador de media onda
El circuito de rectificación de media onda es la forma más simple de rectificación, que consiste solo en un diodo. En la secundaria del transformador de potencia, el voltaje de onda sinusoidal varía con el tiempo. Durante el medio ciclo positivo del voltaje, el diodo conduce en la dirección hacia adelante, y el voltaje de la fuente de alimentación se aplica a la carga, lo que impulsa la corriente de carga a fluir; En el medio ciclo negativo del voltaje, el diodo está en un estado de corte inverso, y no hay voltaje ni corriente en la carga. Este proceso se repite en cada ciclo, lo que resulta en la forma de onda del medio ciclo negativo de la fuente de alimentación que se está 'recortando', dejando solo una sola dirección de salida de voltaje. Sin embargo, debido al hecho de que la magnitud de esta forma de onda de voltaje aún varía con el tiempo, se conoce como voltaje de CC pulsante. Por ejemplo, en una situación ideal, si el voltaje secundario del transformador de potencia es E, el voltaje a través de la carga R1 se puede calcular utilizando fórmulas relevantes y el voltaje pico inverso que el diodo del rectificador puede soportar también tiene un valor específico. Sin embargo, el circuito de rectificación de media onda solo utiliza la mitad positiva de la fuente de alimentación, lo que resulta en una menor eficiencia de utilización de energía.
(2) Circuito de rectificación de onda completa
El circuito de rectificación de onda completa se ha mejorado en función de la rectificación de media onda, agregando un diodo Rectificador D2 y agregando un grifo central a la secundaria del Transformador B1. Durante el período de 0 a π, el extremo superior del secundario B1 es positivo y el extremo inferior es negativo, y D1 se lleva a cabo en la dirección positiva. El voltaje de la fuente de alimentación se aplica a R1, y el voltaje en ambos extremos de R1 muestra una forma de onda de positivo hacia arriba y negativo hacia abajo; Durante el período de π ~ 2 π, el extremo superior de la secundaria B1 se vuelve negativa y el extremo inferior se vuelve positivo, y D2 comienza a conducir positivamente. El voltaje de la fuente de alimentación se continúa aplicando a R1, y la polaridad del voltaje en ambos extremos de R1 permanece sin cambios. Posteriormente, en cada ciclo posterior, el circuito de rectificación de onda completa repetirá el proceso anterior. El voltaje de los dos ciclos positivos y negativos de dos y medio de la fuente de alimentación se rectifica por D1 y D2, y luego se aplica secuencialmente a los dos extremos de R1. El voltaje obtenido en R1 siempre mantiene una forma de onda de arriba y de fondo negativo positivo. El circuito de rectificación de onda completa puede utilizar completamente los dos ciclos positivos y negativos de dos y medio de la fuente de alimentación, mejorando significativamente la eficiencia de la rectificación, pero la producción es relativamente compleja y requiere un transformador especialmente diseñado.
(3) Circuito de rectificador de puente
Para simplificar el proceso de fabricación, han surgido los circuitos de rectificadores de puente. Utiliza cuatro diodos rectificadores para formar un circuito de puente y no requiere un transformador de grifos centrales. Cuando la fuente de alimentación está en el medio ciclo positivo, el extremo superior de la secundaria B1 presenta un potencial positivo y el extremo inferior presenta un potencial negativo. Los diodos del rectificador D4 y D2 conducen, y la corriente comienza desde el extremo superior del secundario B1 del transformador y pasa a través de D4 R1, D2, y finalmente regresa al extremo inferior de B1 secundario; En el medio ciclo negativo de la fuente de alimentación, el extremo inferior de la secundaria B1 se convierte en un potencial positivo y el extremo superior se convierte en un potencial negativo. D1 y D3 conducen, y la corriente regresa al extremo superior del secundario B1 a través de D1, R1 y D3 desde el extremo inferior de la secundaria B1. A lo largo de todo el proceso, el voltaje en ambos extremos de R1 siempre mantiene una polaridad positiva y una polaridad negativa, y la forma de onda es consistente con la condición durante la rectificación de onda completa. El circuito del rectificador de puente logra una rectificación efectiva de la fuente de alimentación de CA a través de la disposición inteligente de cuatro diodos, con cada diodo rectificador que lleva la mitad de la corriente de carga.
3, la aplicación específica de diodos en equipos de comunicación
(1) Detección de señal
En los sistemas de comunicación, los diodos se usan comúnmente para la detección de señales. Por ejemplo, en un circuito receptor de radio, la señal recibida suele ser una señal de amplitud modulada (AM), y los diodos convierten la señal AM en una señal de audio a través de la rectificación. Cuando la mitad positiva de la señal de modulación de amplitud se aplica al diodo, el diodo conduce y la corriente pasa a través de la carga para generar el voltaje correspondiente; Cuando la señal es negativa de medio ciclo, el diodo se apaga y no hay corriente en la carga. De esta manera, se extrae la información en la señal modulada de amplitud, logrando la detección de la señal.
(2) Modulación y demodulación
Los diodos también juegan un papel importante en el proceso de modulación y demodulación de los equipos de comunicación. En términos de modulación, los diodos se pueden usar para modular las señales portadoras. Por ejemplo, en un circuito de modulación de amplitud simple (AM), la señal de audio modula la amplitud de la señal portadora a través de un diodo, lo que hace que la amplitud de la señal portadora cambie con la variación de la señal de audio. En términos de demodulación, como se mencionó anteriormente, los diodos pueden restaurar las señales moduladas de amplitud a las señales de audio, logrando la demodulación de la señal. Además, en circuitos como la modulación de frecuencia (FM) y la modulación de fase (PM), los diodos también participan en el proceso de modulación y demodulación de señales a través de sus características no lineales.
(3) Conversión de frecuencia
En los sistemas de comunicación, la conversión de frecuencia es un paso importante. Los diodos se pueden usar para lograr la conversión de frecuencia. Por ejemplo, en algunos sintetizadores de frecuencia, los diodos funcionan junto con otros componentes para generar nuevos componentes de frecuencia a través de efectos no lineales, logrando así la transformación de frecuencia. Además, en el circuito de mezcla, los diodos pueden mezclar dos señales de diferentes frecuencias para generar señales de frecuencia de suma y diferencia, proporcionando soporte para la conversión de frecuencia en los sistemas de comunicación.
(4) Protección de sobretensión
El equipo de comunicación puede estar sujeto a diversos sobretensiones de voltaje durante la operación, como rayos, fluctuaciones de potencia, etc. Un diodo puede servir como un componente de protección de sobrevoltaje, conduciendo cuando el voltaje excede un cierto umbral, evitando la corriente de sobretensión a tierra y protegiendo otros componentes del daño. Por ejemplo, en la entrada de energía del equipo de comunicación, un diodo de regulador de voltaje generalmente se conecta en paralelo. Cuando el voltaje de entrada excede el voltaje de descomposición del diodo del regulador de voltaje, el diodo conduce y libera el exceso de voltaje a tierra, protegiendo así el funcionamiento normal del circuito posterior.
4, Indicadores de rendimiento y selección de circuitos de rectificador de diodos
Al seleccionar diodos rectificadores, los parámetros de clave múltiples deben considerarse de manera integral. La corriente rectificada máxima se refiere a la corriente promedio máxima delantera que se permite que un diodo pase durante la operación continua de término largo -; La corriente de operación inversa máxima se refiere a la corriente inversa máxima permitida para que un diodo pase cuando se sesgue inverso; El corte - de apagado se refiere a la frecuencia en la que un diodo comienza a perder su conductividad unidireccional; El tiempo de recuperación inverso se refiere al tiempo requerido para que un diodo pase de un estado de conducción hacia adelante a un estado de corte inverso. Para los circuitos de fuente de alimentación estabilizados en serie ordinarios, el enfoque principal es si la corriente de operación inversa rectificada máxima y máxima cumplen con los requisitos, y se puede seleccionar la serie 1N, la serie 2CZ, la serie RLR, etc.; Para el circuito de rectificación y el circuito de rectificación de pulso de la fuente de alimentación estabilizada del modo de interruptor, es necesario elegir diodos rectificadores con mayor frecuencia de funcionamiento y un tiempo de recuperación inversa más corto, como la serie RU, la serie EU, la serie V y la serie 1SR, o elegir diodos de recuperación rápida para garantizar un funcionamiento eficiente y estable del circuito.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd] =2th}diode/1smb5913a-1smb5957a.html