다이오드는 한 방향으로 만 전기를 전도하는 2 단자 전자 부품으로, 특정 최소 전위차 또는 전압이 두 단자에 적용될 때만 가능합니다. 초기 다이오드는 AC를 DC로 변환하고 라디오에서 신호를 필터링하는 데 사용되었습니다. 이후 다이오드는 전자 제품을 보호하고 가정을 비추고 원격 제어 신호를 보내는 데 사용되는 유비쿼터스가되었습니다.
기본 구조
다이오드 사용의 기초를 이해하려면 표준 다이오드의 구조를 살펴 보는 것이 좋습니다. 표준 p-n 다이오드에는 접점을 형성하는 두 개의 반도체가 있습니다. 순수 반도체는 전도되지 않으므로 금속 불순물이 추가됩니다. p-n 다이오드의 한 반도체에서 오염 된 금속은 쉽게 전자를 포기합니다. 다른 하나는 마찬가지로 전자를 쉽게 받아들이는 금속으로 도핑 (정제)됩니다. 계면에서 전자는 한 쪽에서 다른쪽으로 이동하여 전자가 양전하를 띠고있는 원자를 양전하를 띤 원자를 음으로 만듭니다. 중립성에서 이탈하는 것은 인터페이스에서만 발생합니다. 외부 전류에서 유입되는 전자가 대부분 전자 수용 쪽에서 전자 공여쪽으로 이동하도록 전계를 생성합니다.
초기 다이오드: 라디오
이 단방향 속성은 AM 라디오에서 처음 악용되었습니다. 무선 신호는 앞뒤로 진동하여 안테나에 교류를 생성합니다. 증폭하기 전에 신호는 단방향으로 만들어야합니다. 따라서 라디오의 다이오드는 신호의 절반을 통과하여 전자를 한 방향으로 이동하지만 다른 절반은 이동하지 않습니다. 즉, AC는 DC로 바뀝니다. 그런 다음 커패시터는 고주파를 필터링하여 증폭 할 준비가 된 오디오 신호 만 남깁니다.
LED
다이오드에 전압을 가하면 전류의 전자가 전기 회로는 수용하는 불순물에 부착 할 때 특정 파장의 빛을 방출합니다. 전자. 이것이 발광 다이오드 (LED)가 빛을 생성하는 방법입니다. 전자는 그 사이의 전기장으로 인해 반도체 인터페이스를 가로 질러 이동합니다. 전자를 기부하고 전압 소스의 뒤쪽 끝까지 계속해서 회로.
포토 다이오드 및 감광 다이오드
다이오드가 빛을 생성 할 수있는 것처럼, 다이오드도 수신 할 때 전류를 생성 할 수 있습니다. 두 가지 유형은 예를 들어 TV 용 원격 제어 장치에서 함께 작동합니다. 후자는 태양 광 패널이 작동하는 방식입니다. 두 개의 다이오드는 리모컨에서 빛을 방출합니다. 하나는 가시 광선을 방출하여 신호가 전송되고 있음을 알려줍니다. 다른 하나는 보이지 않는 파장에서 바이너리 신호를 방출합니다 (따라서 가시광 다이오드가 필요함). 광자는 전자 공여 반도체에 충돌하여 전자를 풀어주고 운동 에너지를 제공합니다. 운동 에너지는 전류의 한 방향 만 허용되기 때문에 한 방향으로 만 변환 할 수 있습니다. 이것은 태양 전지판이 작동하는 것과 같은 방식으로 태양의 광자를 한 방향으로 만 전류로 변환합니다.
회로 보호
다이오드는 부적절하게 삽입 된 배터리로부터 회로를 보호 할 수 있습니다. 극성은 정확하지 않지만 다이오드를 지나는 회로를 손상시키지 않아 희미한 전류 만 통과합니다. 다이오드는 또한 서지 보호기에서 역할을합니다. 소위 "눈사태"다이오드는 접지선으로 연결되지만 단방향 방향으로 인해 일반 전류를 통과시키지 않습니다. 충분히 높은 전압에서 다이오드는 전압을 통과시킵니다. 전압이 작동 수준을 훨씬 초과하면 애벌랜치 다이오드가 열리고 추가 전압이 접지선을 통해 유출됩니다.