Điốt là thiết bị bán dẫn được sử dụng rộng rãi. Diode chỉnh lưu là một chất bán dẫn hai đầu cho phép dòng điện chỉ chạy theo một hướng. Nói chung là, Diode tiếp giáp P-N được hình thành bằng cách ghép các vật liệu bán dẫn loại n và loại p với nhau. Phía loại P được gọi là cực dương và phía loại n được gọi là cực âm. Nhiều loại điốt được sử dụng cho một loạt các ứng dụng. Điốt chỉnh lưu là một thành phần quan trọng trong bộ nguồn, nơi chúng được sử dụng để chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Các Điốt Zener được sử dụng để điều chỉnh điện áp, ngăn ngừa các biến thể không mong muốn của nguồn DC trong mạch.

Biểu tượng của một Diode

Biểu tượng của một diode chỉnh lưu được hiển thị dưới đây, đầu mũi tên chỉ theo hướng của dòng điện thông thường.

Ký hiệu Diode chỉnh lưu

Mạch Diode chỉnh lưu làm việc

Cả hai vật liệu loại n và loại p đều được kết hợp hóa học với một kỹ thuật chế tạo đặc biệt, dẫn đến việc hình thành một điểm nối p-n. Điểm nối P-N này có hai đầu cực có thể được gọi là điện cực và do lý do này, nó được gọi là “DIODE” (Di-ode).

Nếu điện áp nguồn DC bên ngoài được áp dụng cho bất kỳ thiết bị điện tử nào thông qua các đầu nối của nó, nó được gọi là Biasing.

Diode chỉnh lưu không thiên vị

Khi không có điện áp cung cấp cho một diode chỉnh lưu thì nó được gọi là Diode không phân cực, phía N sẽ có phần lớn số điện tử và rất ít lỗ trống (do kích thích nhiệt) trong khi phía P sẽ có phần lớn điện tích lỗ trống và rất ít electron.
Trong quá trình này, các điện tử tự do từ phía N sẽ khuếch tán (lan truyền) vào phía P và tái tổ hợp diễn ra trong các lỗ trống hiện diện ở đó, để lại các ion + ve bất động (không thể di chuyển) ở phía N và tạo ra các ion -ve bất động trong P. bên của diode.
Sự bất động ở phía loại n gần mép tiếp giáp. Tương tự, các ion bất động ở phía loại p gần mép tiếp giáp. Do đó, số lượng các ion dương và ion âm sẽ tích tụ tại đường giao nhau. Vùng này được hình thành như vậy được gọi là vùng cạn kiệt.
Tại vùng này, một điện trường tĩnh được gọi là Điện thế rào cản được tạo ra qua đường giao nhau PN của diode.
Nó phản đối sự di chuyển sâu hơn của các lỗ trống và electron qua đường giao nhau.

Diode không phân biệt (Không áp dụng điện áp)

Điốt phân cực chuyển tiếp

Xu hướng chuyển tiếp: Trong một diode tiếp giáp PN, cực dương của nguồn điện áp được kết nối với phía loại p và cực âm được kết nối với phía loại n, diode được cho là ở điều kiện phân cực chuyển tiếp.
Các điện tử bị đẩy lùi bởi cực âm của nguồn điện một chiều và trôi về phía cực dương.
Vì vậy, dưới ảnh hưởng của điện áp đặt vào, sự trôi electron này gây ra dòng điện chạy trong chất bán dẫn. Dòng điện này được gọi là 'Dòng điện trôi'. Vì phần lớn các hạt tải điện là electron, dòng điện loại n là dòng electron.
Vì các lỗ trống là phần lớn các sóng mang trong loại p, các lỗ này bị đẩy lùi bởi đầu cuối tích cực của nguồn cung cấp DC và di chuyển qua đường giao nhau về phía đầu cuối âm. Vì vậy, dòng điện trong loại p là dòng điện lỗ.
Vì vậy, tổng thể hiện tại do phần lớn các tàu sân bay tạo ra một dòng chuyển tiếp.
Chiều của dòng điện thông thường chạy từ dương sang âm của pin theo hướng của dòng điện thông thường ngược chiều với dòng electron.

Diode chỉnh lưu phân cực chuyển tiếp

Diode phân cực ngược

Điều kiện phân cực ngược: nếu diode là cực dương của điện áp nguồn được nối với đầu loại n và cực âm của nguồn được nối với đầu loại p của diode, sẽ không có dòng điện qua diode trừ dòng bão hòa ngược.
Điều này là do ở điều kiện phân cực ngược, lớp suy giảm của đường giao nhau trở nên rộng hơn khi tăng điện áp phân cực ngược.
Mặc dù có một dòng điện nhỏ chạy từ đầu loại n sang đầu loại p trong diode do hạt tải điện thiểu số. Dòng điện này được gọi là dòng điện bão hòa ngược.
Hạt tải điện cực tiểu chủ yếu là các điện tử / lỗ trống được tạo nhiệt lần lượt trong bán dẫn loại p và bán dẫn loại n.
Bây giờ nếu điện áp đặt ngược trên diode liên tục tăng lên, thì sau khi điện áp nhất định, lớp suy giảm sẽ phá hủy, tạo ra một dòng điện ngược rất lớn chạy qua diode.
Nếu dòng điện này không bị giới hạn bên ngoài và vượt quá giá trị an toàn, điốt có thể bị phá hủy vĩnh viễn.
Các electron chuyển động nhanh này va chạm với các nguyên tử khác trong thiết bị để làm văng thêm một số electron ra khỏi chúng. Các điện tử, do đó được giải phóng tiếp tục giải phóng nhiều điện tử hơn từ các nguyên tử bằng cách phá vỡ các liên kết cộng hóa trị.
Quá trình này được gọi là nhân hạt tải điện và dẫn đến sự gia tăng đáng kể lưu lượng dòng điện qua tiếp giáp p-n. Hiện tượng liên quan được gọi là Avalanche Breakdown.

Diode phân cực ngược

Một số ứng dụng của Diode chỉnh lưu

Điốt có nhiều ứng dụng. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của điốt bao gồm:

“Sơ đồ mạch nguồn 12 volt 5 amp ”

Chỉnh lưu điện áp, chẳng hạn như biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều
Cách ly tín hiệu từ nguồn cung cấp
Tham chiếu điện áp
Kiểm soát kích thước của tín hiệu
Trộn tín hiệu
Tín hiệu phát hiện
Hệ thống chiếu sáng
Điốt LASER

Bộ chỉnh lưu nửa sóng

Một trong những cách sử dụng phổ biến nhất cho diode là chỉnh lưu Điện áp xoay chiều thành nguồn điện một chiều cung cấp. Vì một diode chỉ có thể dẫn dòng một chiều, khi tín hiệu đầu vào chuyển sang âm, sẽ không có dòng điện. Đây được gọi là bộ chỉnh lưu nửa sóng . Hình dưới đây mô tả mạch diode chỉnh lưu nửa sóng.

Bộ chỉnh lưu nửa sóng

Bộ chỉnh lưu toàn sóng

ĐẾN mạch diode chỉnh lưu sóng đầy đủ được xây dựng với bốn điốt, bằng cấu trúc này, chúng tôi có thể làm cho cả hai nửa của sóng dương. Đối với cả chu kỳ tích cực và tiêu cực của đầu vào, có một đường chuyển tiếp qua cầu diode .
Trong khi hai trong số các điốt được phân cực thuận, hai điốt còn lại được phân cực ngược và loại bỏ hiệu quả khỏi mạch. Cả hai đường dẫn làm cho dòng điện chạy theo cùng một hướng qua điện trở tải, thực hiện chỉnh lưu toàn sóng.
Bộ chỉnh lưu toàn sóng được sử dụng trong bộ nguồn để chuyển đổi điện áp AC sang điện áp DC. Một tụ điện lớn song song với điện trở tải đầu ra làm giảm gợn sóng từ quá trình chỉnh lưu. Hình dưới đây mô tả toàn bộ mạch diode chỉnh lưu sóng.

Bộ chỉnh lưu toàn sóng

Vì vậy, đây là tất cả về Diode chỉnh lưu và công dụng của nó. Bạn có biết bất kỳ điốt nào khác thường được sử dụng trong điện thời gian thực và dự án điện tử ? Sau đó, hãy đưa ra phản hồi của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Dưới đây là một câu hỏi cho bạn, Cách vùng cạn kiệt được hình thành ở D iốt?