Diode là gì? Các loại diode thông dụng hiện nay

Với việc lựa chọn một thiết bị điện nào đó bạn cần phải biết được một linh kiện bán dẫn rất phổ biến còn gọi là Diode. Vậy bạn và gi đình hiểu diode là gì chưa?. Diode cầu là gì được cấu tạo, hình dáng như thế nào không?. Tác dụng của diode trong thực thế cũng như cần quan tâm những thông số gì của diode khi thiết kế mạch điện tử hoặc sử chữa mạch điện.

Diode là gì?

Là một linh kiện điện tử bán dân được thiết kế tạo bở hợp chất giữa Silic, Photpho và Bori. Đây là 3 nguyên tố được pha tạp với nhau để tạo hai lớp bán dẫn loại P và loại N tiếp xúc với nhau. Khi một cưc của diode đấu với lớp P được gọi là Anot, còn cực đấu với N được gọi là Katot. Đặc tính cơ bản nhất của một diode đó chỉ cho dòng điện A sang K.

Cấu tạo của diode

Để có cái nhìn tổng quan hơn về một số các loại điốt bán dẫn hình dạng chúng trong thực tế để nhận biết điot mạch điện:

diode chỉnh lưu dòng lớn

Nguyên tắc hoạt động của diode

Với nguyên lý làm việc của diode thì nó chỉ cho phép dòng điện đi từ cực Anot sang cực Katot mà không cho phép dòng điện đi theo chiều ngược lại. Có thể coi diode là một van điện một chiều, trong các mạch điện khi ta chỉ muốn dòng điện di chuyển một chiều cố định. Thì các thiết bị điot sẽ thực hiện điều này giúp cho bạn kiểm soát được quá trình hoạt động.

Cực Anot luôn có ký hiệu là tam giác còn cực Katot diode được quy định ký hiệu là một gạch ngang. Khi mắc cực dương của nguồn với Anot thì đồng nghĩa với đi ốt cho dòng điện chạy qua sẽ làm bóng đèn sáng của bạn; còn khi mắc cực dương nguồn điện vào chân Katot thì việc này diode không cho dòng điện chạy qua và bóng đèn sẽ không sáng. Các mắc này ở hình bên trái là phân cực thuận, còn hình bên phải là phân cực ngược.

Diot lý tưởng là gì?

Một diode được cho là lý tưởng sẽ là một van điện có một chiều không gây ra bất cứ một sụt áp nào đối với dòng điện. Trong thực tế thì khi có dòng điện hoạt động chạy qua diode thì nó sẽ gây ra hiện tượng sụt áp giữa Anot và Katot tương đương điện áp khoảng 0,2 đến 1,4 V tùy vào diode đó có vật liệu gì. Điện áp này còn được gọi là VF.

Vậy là bóng đèn của chúng ta không được cấp trực tiếp một nguồn điện 12V mà chỉ còn 11.3 V do đi ót đã gây ra một sụt áp 0.7V trên nó. Đây là một điểm bất lợi khi dòng điện qua tải lớn vì nó sinh ra một công suất tiêu tán trên chính nó.

Các thông số quan trọng khi sử dụng diode

Dòng điện định mức đi qua diode:

Với một diot thì các thông số cần lưu ý trên mạch điện cho phép một dòng điện đi qua nó tối đa nào đi qua nó. Dòng điện định mức còn goi là IF. Nếu như mắc diot trong mạch ddienj có dòng điện lớn hơn thì nó sẽ chết. Vidu: diode chỉnh lưu 1n4007 có IF =1A.

Điện áp ngược chịu đựng:

Diode chống dòng ngược, chức năng của diode sẽ không cho dòng điện đang chạy tới đi qua nhưng đồng nghĩa là nó phải chịu một dòng điện áp ngược dồn hai đầu Katot và Anot phần giữa. Nếu nguồn điện có một chiều có giá trị điện áp khoảng 60V.

Nếu như sử dụng một diode 1n4001 đấu Anot với (-) nguồn được mắc đấu Katot với (+) nguồn thì điều xảy ra diode này sẽ bị phá hủy ngay, dù cho nó không có dân điện. Vì phân cực ngược nhưng đối với điện áp ngược chỉ chịu đựng được là 50V. Dó đó, điện áp ngược chịu đựng của mỗi diode hoạt động được ghi trong datasheet và ký hiệu theo quy định là VRRM

Tần số đáp ứng của diode:

Mỗi diot được thiế kế và hoat động ở một số tần số tín hiệu nhất định được cho phép. Nếu di ot đó chỉ chịu được ở tần số đó mà mắc vào mạch điện ở tần số khác thì đi ốt đo sẽ bị hỏng.

Phân loại diode và công dụng của chúng trong mạch điện

Diot hiện nay được chia làm các loại chính sau:

Diot chỉnh lưu:

Chỉ hoạt động ở dải tần thấp, nó chỉ chịu đựng được dòng điện lớn và có áp ngược chịu đựng dưới 1000V. Loại này chỉ dùng để làm mạch chỉnh lưu dòng điện xoay chiều sang 1 chiều.

Diode xung:

Những diode có tần số đáp ứng cao có thể từ vài chục kilo Hecz cũng có thể đạt được cả Mega Hezt. Sử dụng nhiều trong các bo nguồn xung, các linh kiện thiết bị điện tử cao tần trong các thiết bị có công suất lớn.

Diot phát quang:

Đa số là những đèn LED sử dụng nhiều để chiếu sáng, đèn báo hiệu có thể là làm đèn quảng cáo.

Diode ổn áp zenner:

Được sử dụng cho mạch nguồn điện áp thấp bởi nó có đặc tính ổn áp khá tốt trong quá trình hoạt động. Loại diode có chức năng hoạt động rất đặc biệt bởi vì có thể dòng điện chạy từ K sang A. Trong trường hợp nếu như nguồn điện áp có thể lớn hơn điện áp ghim của nó thì dòng điện ngược chạy qua thì nó ghim lại một điện áp ghim.

Ứng dụng của diode trong thực tế:

Dùng để chỉnh lưu dòng điện:

Biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều

Dùng để giảm áp:

Khi dòng điện đi qua thì mỗi một diot sẽ gây ra hiện tượng sụt áp trên nó. Có nhiều trường hợp thì người sử dụng đặc tính này để giảm áp cho thiết bị của mình. Ví dụ bạn có một cái đài chạy 3V mà có cục sạc 5V thì bạn có thể đấu nối tiếp 3 con diode với nhau rồi đấu với đầu 5V . Tại đầu ra cuối cùng của diode có một điện áp khoảng gần bằng 3V

Dùng để bảo vệ chống cắm nhầm cực:

Có nhiều thiết bị điện tử một chiều được thiết kế không cho phép cấp nguồn ngược cực. Nếu như có hiện tượng ngược cực thì thiết bị sẽ hỏng ngay. Do đó, cần có cách xác định chân diode cầu để bảo vệ thiết bị điện được an toàn người ta đấu thêm vào một diode trước khi thực hiện bắt ra cực của thiết bị. Để chỉ cho phép dòng điện chỉ đi theo một chiều duy nhất được thiết lập. Khi đó dù bạn có cấp nguồn ngược cực tính thì các thiết bị được lắp đặt trong hệ thống vẫn được an toàn.

Kết

Còn nhiều ứng dụng sử dụng diode mà chúng tôi không thể liệt kê hết ở bài này. Với kiến thức cơ bản được trang bị ở trên có thể trả lời được câu hỏi ” Diode là gì ? ” và giúp bạn có cách sử dụng diode trong công việc thiết kế cũng như sửa chữa điện tử tốt nhất.

Xem thêm bài viết biến trở là gì? Công dụng của biến trở để có thêm khiến thức cho mình