Como conectar diodos

Você pode se perguntar o que permite que os dispositivos eletrônicos em sua casa usem eletricidade de sua própria maneira. Os eletricistas que criam esses aparelhos, bem como outras ferramentas usadas na indústria, precisam saber como conectar diodos para esses fins.

Ao conectar um diodo em um circuito elétrico, certifique-se de que o ânodo e o cátodo estejam conectados no circuito de forma que a carga flua do ânodo com carga positiva para o cátodo com carga negativa.

Você pode se lembrar disso lembrando que, no diagrama do circuito do diodo, a linha vertical próxima ao triângulo parece um sinal negativo, indicando que a extremidade do diodo está carregada negativamente. Você pode imaginar que isso significa que as cargas fluem da extremidade positiva para a negativa. Isso permite que você se lembre de como os elétrons fluem na junção de um diodo.

Lembre-se do potencial e da corrente do circuito e como isso afeta a localização do diodo. Você pode imaginar o diodo como uma chave que abre ou fecha para completar o circuito. Se houver potencial suficiente para permitir que a carga flua através do diodo, a chave fecha de forma que a corrente flua. Isso significa que o diodo é polarizado diretamente.

Você pode então usarLei de Ohm​

calcular a voltagemV, atualeue resistênciaRpara medir a diferença de tensão entre a fonte de tensão e o próprio diodo.

Se você conectar um diodo na outra direção, isso inverterá a polarização do diodo, já que a corrente fluirá do cátodo para o ânodo. Nesse cenário, você aumentaria a região de depleção do diodo, a área em um lado da junção do diodo que não possui elétrons nem lacunas (áreas sem elétrons).

O movimento dos elétrons na região carregada negativamente preencheria os buracos na região carregada positivamente. Ao criar conexões de diodo, preste atenção em como o diodo mudaria dependendo da direção em que está conectado.

Quando usados ​​em circuitos elétricos, os diodos garantem que a corrente flua em uma única direção. Eles são construídos com dois eletrodos, um ânodo e um cátodo, separados por um material.

Os elétrons fluem do ânodo, onde ocorre a oxidação ou perda de elétrons, para o cátodo, onde ocorre a redução ou ganho de elétrons. Normalmente os diodos são feitos com semicondutores que permitem que a carga flua na presença de uma corrente elétrica ou controlando sua resistência por meio de um processo conhecido como dopagem.

​Dopingé um método de adicionar impurezas a um semicondutor para criar buracos e fazer com que o semicondutortipo n(como em "carga negativa") outipo p(como em "carga positiva").

Um semicondutor do tipo n contém um excesso de elétrons dispostos de forma que a carga possa fluir livremente, embora permaneça controlável. Geralmente são produzidos a partir de arsênio, fósforo, antimônio, bismuto e outros elementos que possuem cinco elétrons de valência. Um semicondutor do tipo p, por outro lado, tem carga positiva devido aos orifícios e é feito de gálio, boro, índio e outros elementos.

A distribuição de elétrons e lacunas permite o fluxo de carga entre os semicondutores do tipo p e do tipo n e, quando conectados, os dois criam umJunção P-N. Os elétrons do semicondutor do tipo n correm para o do tipo p em diodos que permitem que a corrente flua em uma única direção.

Os diodos podem ser tipicamente feitos de silício, germânio ou selênio. Os engenheiros que criam diodos podem usar eletrodos de metal em uma câmara sem qualquer outro gás ou com um gás em baixa pressão.

Essas características dos diodos que transportam elétrons em uma única direção os tornam ideais para retificadores, limitadores de sinal, reguladores de tensão, chaves, moduladores de sinal, misturadores de sinal e osciladores.Retificadoresconverter corrente alternada em corrente contínua.Limites de sinalpermitir que certos poderes de sinais passem.

​Reguladores de tensãomantenha as tensões constantes nos circuitos.Moduladores de sinalalterar o ângulo de fase de um sinal de entrada.Misturadores de sinalmude a frequência que passa e os osciladores produzem o sinal por si próprios.

Você também pode usar diodos para proteger componentes sensíveis ou importantes de dispositivos eletrônicos. Você pode usar um diodo que não conduz em circunstâncias normais que, quando há um pico repentino de tensão, conhecido como transiente tensão, ou alguma outra mudança drástica no sinal que pode causar danos, o diodo irá suprimir a tensão de prejudicar o resto do o circuito. De outra forma, esses choques elétricos devido a picos danificariam o circuito ao aplicar muita voltagem, sem permitir que o circuito se adaptasse apropriadamente a ela.

Esses diodos sãodiodos supressores de tensão transiente(TVSs), e você pode usá-los para reduzir a tensão transiente ou direcioná-la para outro lugar longe do circuito. A junção P-N baseada em silício pode lidar com a tensão transitória e, depois disso, retornar ao normal após o pico de tensão ter passado. Alguns TVSs usam dissipadores de calor que podem lidar com picos de voltagem por longos períodos de tempo.

Circuitos que convertem energia decorrente alternada (AC)paracorrente contínua (DC)pode usar um único diodo ou um grupo de quatro deles. Enquanto os dispositivos DC usam carga que flui em uma única direção, a energia AC muda entre as direções direta e reversa em intervalos regulares.

Isso é essencial para converter eletricidade CC de usinas de energia em energia CA, que assume a forma de uma onda senoidal, usada na maioria dos eletrodomésticos. Os retificadores que fazem isso usam um único diodo que permite a passagem de apenas metade da onda ou usam a abordagem de um retificador de onda completa que usa as duas metades da forma de onda CA.

O circuito de diodo demonstra como esse comportamento ocorre. Quando umdemoduladorremove metade do sinal AC de uma fonte de alimentação, ele usa dois componentes principais. O primeiro é o próprio diodo, ou retificador, que aumenta o sinal de metade do ciclo CA.

O segundo é um filtro passa-baixo que elimina os componentes de alta frequência da fonte de alimentação. Ele usa um resistor e um capacitor, um dispositivo que armazena carga elétrica ao longo do tempo, e usa a resposta de frequência do próprio circuito para determinar quais frequências deixar passar.

Esses projetos de circuito de diodo geralmente removem o componente negativo de um sinal AC. Tem aplicações em rádios que usam um sistema de filtro para detectar sinais de rádio específicos de ondas portadoras gerais.

Os diodos também são usados ​​no carregamento de dispositivos eletrônicos, como telefones celulares ou laptops, alternando a energia fornecida pela bateria do dispositivo eletrônico para a energia da fonte de alimentação externa. Esses métodos desviam a corrente da fonte e também garantem que, se a bateria do dispositivo acabar, você pode tomar outras medidas para carregar seus dispositivos.

Essa técnica também é válida para carros. Se a bateria do seu carro acabar, você pode usar cabos jumper para alterar a distribuição dos cabos vermelho e preto para usar diodos para evitar que a corrente flua na direção errada.

Os computadores que usam informações binárias na forma de zeros e uns também usam diodos para trabalhar por meio de árvores de decisão binárias. Estes assumem a forma deportas lógicas, as unidades básicas de circuitos digitais que permitem a passagem de informações com base na comparação de dois valores diferentes. Eles são construídos usando qualquer um dos tipos de peças de diodo que são muito mais minúsculos do que os diodos em outras aplicações.