Comment connecter des diodes

Vous vous demandez peut-être ce qui permet aux appareils électroniques de votre foyer d'utiliser l'électricité à leur manière. Les électriciens qui créent ces appareils ainsi que d'autres outils utilisés dans l'industrie doivent savoir comment connecter les diodes à ces fins.

Lors de la connexion d'une diode dans un circuit électrique, assurez-vous que l'anode et la cathode sont connectées dans le circuit de telle sorte que la charge passe de l'anode chargée positivement à la cathode chargée négativement.

Vous pouvez vous en souvenir en vous rappelant que, dans le schéma du circuit de la diode, la ligne verticale à côté du triangle ressemble à un signe négatif, indiquant que l'extrémité de la diode est chargée négativement. Vous pouvez imaginer que cela signifie que les charges circulent du côté positif vers le côté négatif. Cela vous permet de vous rappeler comment les électrons circulent dans la jonction d'une diode.

Gardez à l'esprit le potentiel et le courant du circuit et comment cela affecte le placement de la diode. Vous pouvez imaginer la diode comme un interrupteur qui s'ouvre ou se ferme pour compléter le circuit. S'il y a suffisamment de potentiel pour laisser passer la charge à travers la diode, l'interrupteur se ferme de sorte que le courant circule. Cela signifie que la diode est polarisée en direct.

Vous pouvez alors utiliserLa loi d'Ohm​

pour calculer la tensionV, actueljeet résistanceRpour mesurer la différence de tension entre la source de tension et la diode elle-même.

Si vous avez connecté une diode dans l'autre sens, cela inverserait la polarisation de la diode car le courant passerait de la cathode à l'anode. Dans ce scénario, vous augmenteriez la région d'épuisement de la diode, la zone d'un côté de la jonction de la diode qui n'a ni électrons ni trous (zones sans électrons).

Le mouvement des électrons dans la région chargée négativement remplirait les trous dans la région chargée positivement. Lors de la création de connexions de diodes, faites attention à la façon dont la diode changerait en fonction de la direction dans laquelle elle est connectée.

Lorsqu'elles sont utilisées dans des circuits électriques, les diodes assurent que le courant circule dans une seule direction. Ils sont construits à l'aide de deux électrodes, une anode et une cathode, séparées par un matériau.

Les électrons circulent de l'anode, où se produit l'oxydation ou la perte d'électrons, vers la cathode, où se produit une réduction ou un gain d'électrons. Habituellement, les diodes sont fabriquées avec des semi-conducteurs qui laissent passer la charge en présence d'un courant électrique ou en contrôlant leur résistance à l'aide d'un processus appelé dopage.

​Se doperest une méthode d'ajout d'impuretés à un semi-conducteur pour créer des trous et rendre le semi-conducteur soittype n(comme dans "charge négative") outype p(comme dans "charge positive").

Un semi-conducteur de type n contient un excès d'électrons disposés de telle sorte que la charge puisse circuler librement tout en restant contrôlable. Ils sont généralement produits à partir d'arsenic, de phosphore, d'antimoine, de bismuth et d'autres éléments qui ont cinq électrons de valence. Un semi-conducteur de type p, en revanche, a une charge positive due aux trous et est composé de gallium, de bore, d'indium et d'autres éléments.

La distribution des électrons et des trous permet à la charge de circuler entre les semi-conducteurs de type p et de type n et, lorsqu'ils sont connectés ensemble, les deux créent unJonction PN. Les électrons du semi-conducteur de type n se précipitent vers celui de type p dans des diodes qui laissent le courant circuler dans une seule direction.

Les diodes peuvent typiquement être constituées de silicium, de germanium ou de sélénium. Les ingénieurs qui créent des diodes peuvent utiliser des électrodes métalliques dans une chambre sans autre gaz ou avec un gaz à basse pression.

Ces caractéristiques des diodes transportant des électrons dans une seule direction les rendent idéales pour les redresseurs, les limiteurs de signaux, les régulateurs de tension, les commutateurs, les modulateurs de signaux, les mélangeurs de signaux et les oscillateurs.Redresseursconvertir le courant alternatif en courant continu.Limites du signallaisser passer certaines puissances de signaux.

​Régulateurs de tensionmaintenir des tensions constantes dans les circuits.Modulateurs de signauxchanger l'angle de phase d'un signal d'entrée.Mélangeurs de signauxchanger la fréquence qui passe et les oscillateurs produisent eux-mêmes un signal.

Vous pouvez également utiliser des diodes pour protéger les composants sensibles ou importants des appareils électroniques. Vous pouvez utiliser une diode qui ne conduit pas dans des circonstances normales qui, lorsqu'il y a un pic soudain de tension, connu sous le nom de transitoire tension, ou un autre changement drastique du signal qui peut causer des dommages, la diode supprimera la tension de nuire au reste de la circuit. Ces chocs électriques dus à des pointes endommageraient autrement le circuit en appliquant trop de tension sans laisser le circuit s'y adapter de manière appropriée.

Ces diodes sontdiodes de suppression de tension transitoire(TVS), et vous pouvez les utiliser pour réduire la tension transitoire ou la diriger ailleurs loin du circuit. La jonction P-N à base de silicium peut gérer la tension transitoire et, après cela, revenir à la normale une fois le pic de tension passé. Certains téléviseurs utilisent des dissipateurs thermiques capables de gérer les pics de tension sur de longues périodes.

Circuits qui convertissent la puissance decourant alternatif (AC)àcourant continu (CC)peut utiliser une seule diode ou un groupe de quatre d'entre eux. Alors que les appareils CC utilisent une charge qui circule dans une seule direction, l'alimentation CA bascule entre les directions avant et arrière à intervalles réguliers.

Ceci est essentiel pour convertir le courant continu des centrales électriques en courant alternatif, qui prend la forme d'une onde sinusoïdale, utilisée dans la plupart des appareils électroménagers. Les redresseurs qui le font le font soit en utilisant une seule diode qui ne laisse passer qu'une moitié de l'onde, soit en adoptant l'approche d'un redresseur à double alternance qui utilise les deux moitiés de la forme d'onde CA.

Le circuit de diode montre comment ces comportements se produisent. Lorsqu'undémodulateursupprime la moitié du signal CA d'une source d'alimentation, il utilise deux composants principaux. Le premier est la diode elle-même, ou redresseur, qui augmente le signal de la moitié du cycle alternatif.

Le second est un filtre passe-bas qui élimine les composants haute fréquence de la source d'alimentation. Il utilise une résistance et un condensateur, un dispositif qui stocke la charge électrique au fil du temps, et utilise la réponse en fréquence du circuit lui-même pour déterminer les fréquences à laisser passer.

Ces conceptions de circuits à diodes suppriment généralement la composante négative d'un signal alternatif. Il a des applications dans les radios qui utilisent un système de filtrage pour détecter des signaux radio spécifiques à partir d'ondes porteuses générales.

Les diodes sont également utilisées pour charger des appareils électroniques tels que des téléphones portables ou des ordinateurs portables en passant de l'alimentation fournie par la batterie de l'appareil électronique à l'alimentation de l'alimentation externe. Ces méthodes éloignent le courant de la source et garantissent également que, si la batterie de l'appareil est morte, vous pouvez prendre d'autres mesures pour charger vos appareils.

Cette technique est également valable pour les voitures. Si la batterie de votre voiture venait à s'éteindre, vous pouvez utiliser des câbles de démarrage pour modifier la répartition des câbles rouges et noirs afin d'utiliser des diodes pour empêcher le courant de circuler dans le mauvais sens.

Les ordinateurs qui utilisent des informations binaires sous forme de zéros et de uns utilisent également des diodes pour travailler à travers des arbres de décision binaires. Ceux-ci prennent la forme dedes portes logiques, les unités de base des circuits numériques qui laissent passer les informations basées sur la comparaison de deux valeurs différentes. Ceux-ci sont construits en utilisant l'un ou l'autre types de pièces de diodes qui sont beaucoup plus minuscules que les diodes dans d'autres applications.