다이오드 작동 장치 및 원리

다이오드는 오늘날 모든 전자 장치의 인쇄 회로 기판에서 찾을 수 있는 가장 간단한 반도체 장치입니다. 내부 구조 및 기술적 특성에 따라 다이오드는 범용, 정류기, 펄스, 제너 다이오드, 터널 다이오드 및 바리 캡과 같은 여러 유형으로 분류됩니다. 정류, 전압 제한, 감지, 변조 등에 사용됩니다. — 사용되는 장치의 목적에 따라 다릅니다.

다이오드의 베이스는 p-n-접합두 가지 유형의 전도성을 가진 반도체 재료로 형성됩니다. 음극(음극)과 양극(양극)이라는 다이오드 결정에 두 개의 와이어가 연결됩니다. 애노드 측에는 p형 반도체 영역이 있고 캐소드 측에는 n형 반도체 영역이 있습니다. 이 다이오드 장치는 전류가 양극에서 음극으로 한 방향(순방향)으로만 흐른다는 고유한 특성을 제공합니다. 반대로 정상적으로 작동하는 다이오드는 전류를 전도하지 않습니다.

양극 영역(p형)에서 주요 전하 캐리어는 양전하를 띤 정공이고 음극 영역(n형)에서는 음전하를 띤 전자입니다. 다이오드 리드는 와이어가 납땜되는 접촉 금속 표면입니다.

다이오드가 순방향으로 전류를 흘린다는 것은 다이오드가 열린 상태임을 의미합니다. 전류가 pn 접합을 통과하지 않으면 다이오드가 닫힙니다. 따라서 다이오드는 개방 또는 폐쇄의 두 가지 안정 상태 중 하나일 수 있습니다.

DC 전압 소스 회로의 다이오드, 양극을 양극 단자에 연결하고 음극을 음극 단자에 연결하여 pn 접합의 순방향 바이어스를 얻습니다. 그리고 소스 전압이 충분한 것으로 판명되면 (실리콘 다이오드의 경우 0.7V면 충분) 다이오드가 열리고 전류가 흐르기 시작합니다. 이 전류의 크기는 적용된 전압의 크기와 다이오드의 내부 저항에 따라 달라집니다.

다이오드가 전도 상태가 된 이유는 무엇입니까? 다이오드를 올바르게 켜면 소스의 EMF의 작용에 따라 n 영역의 전자가 양극으로, p 영역의 정공으로 돌진하여 이제 음극으로 이동합니다. 소스에서 전자로.

이때 영역의 경계(p-n-접합 자체)에서 전자와 정공의 재결합, 상호 흡수가 발생합니다. 그리고 소스는 p-n 접합 영역에 새로운 전자와 정공을 지속적으로 공급하도록 강제되어 이들의 농도를 높입니다.

그러나 음극이 소스의 양극 단자에, 양극이 음극 단자에 연결되어 다이오드가 반전되면 어떻게 될까요? 정공과 전자는 접합부에서 서로 다른 방향(단자 방향)으로 산란하고 전하 캐리어가 고갈된 영역(전위 장벽)이 접합부 근처에 나타납니다. 대부분의 전하 캐리어(전자 및 정공)에 의해 발생하는 전류는 발생하지 않습니다.

그러나 다이오드 크리스탈은 완벽하지 않습니다. 주요 전하 캐리어 외에도 마이크로암페어로 측정된 매우 무시할 수 있는 다이오드 역전류를 생성하는 마이너 전하 캐리어도 있습니다. 그러나이 상태의 다이오드는 p-n 접합이 역 바이어스 되었기 때문에 닫힙니다.

다이오드가 닫힌 상태에서 열린 상태로 전환되는 전압을 다이오드 순방향 전압이라고 합니다. 다이오드의 기본 매개변수), 본질적으로 p-n 접합 양단의 전압 강하 순방향 전류에 대한 다이오드의 저항은 일정하지 않으며 다이오드를 통과하는 전류의 크기에 따라 달라지며 수 옴 정도입니다. 다이오드가 꺼지는 역극성 전압을 다이오드 역전압이라고 합니다. 이 조건에서 다이오드의 역 저항은 수천 옴 단위로 측정됩니다.

분명히 다이오드는 적용된 전압의 극성이 변할 때 열린 상태에서 닫힌 상태로 전환될 수 있으며 그 반대도 마찬가지입니다. 정류기의 작동은 다이오드의 이러한 특성을 기반으로 합니다. 따라서 정현파 AC 회로에서 다이오드는 양의 반파 동안에만 전류를 전도하고 음의 반파 동안 차단됩니다.

이 주제에 대해서도 다음을 참조하십시오.펄스 다이오드와 정류기의 차이점은 무엇입니까