W tym artykule nauczymy Cię o działaniu i zasadach diod, w tym różnych typów, takich jak diody LED i diody złączowe. Zrozumienie działania diod może pomóc w zrozumieniu ich zastosowań i funkcjonalności w elektronice.
Jak działa dioda?
Dioda jest urządzeniem półprzewodnikowym, które umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku, blokując go w kierunku przeciwnym. Składa się z dwóch różnych typów materiałów półprzewodnikowych, zazwyczaj krzemu, połączonych ze sobą w celu utworzenia złącza PN. W przypadku polaryzacji w kierunku przewodzenia (napięcie dodatnie przyłożone do anody i ujemne do katody) dioda umożliwia przepływ prądu. W przypadku polaryzacji zaporowej dioda blokuje przepływ prądu, działając w ten sposób jako zawór jednokierunkowy dla prądów elektrycznych.
Jaka jest zasada działania diody?
Zasada działania diody opiera się na ruchu nośników ładunku (elektronów i dziur) w złączu PN. Gdy dioda jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia, pole elektryczne wytworzone przez przyłożone napięcie zmniejsza szerokość obszaru zubożenia na złączu, umożliwiając nośnikom ładunku krzyżowanie się i przewodzenie prądu. Przy polaryzacji odwrotnej obszar zubożenia rozszerza się, zwiększając opór i zapobiegając przepływowi prądu. Zasada ta umożliwia diodom prostowanie, przekształcanie prądu przemiennego na prąd stały w różnych zastosowaniach.
Jak płynie prąd przez diodę?
Prąd przepływa przez diodę, gdy jest ona spolaryzowana w kierunku przewodzenia. W tym stanie przyłożone napięcie zmniejsza potencjał barierowy na złączu PN, umożliwiając elektronom z materiału typu n przemieszczanie się w kierunku materiału typu p i ponowne łączenie się z dziurami. Ten ruch nośników ładunku stanowi prąd elektryczny. W przypadku polaryzacji zaporowej przyłożone napięcie zwiększa potencjał bariery, co blokuje przepływ nośników ładunku i skutecznie zatrzymuje przepływ prądu.
Jak działa dioda LED?
Dioda LED (Light Emitting Diode) działa na podobnej zasadzie jak zwykła dioda, ale jest zaprojektowana tak, aby emitować światło, gdy przepływa przez nią prąd. W diodzie LED, gdy jest ona spolaryzowana w kierunku przewodzenia, elektrony łączą się ponownie z dziurami w materiale półprzewodnikowym, uwalniając energię w postaci fotonów. Proces ten, znany jako elektroluminescencja, wytwarza światło widzialne. Barwa emitowanego światła zależy od materiałów zastosowanych w półprzewodniku.
Jak działa dioda złączowa?
Dioda złączowa, znana również jako dioda złączowa PN, działa wykorzystując właściwości złącza PN. Gdy jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, złącze umożliwia przepływ prądu, zmniejszając obszar zubożenia i umożliwiając nośnikom ładunku przemieszczanie się przez złącze. Przy odwróceniu polaryzacji obszar zubożenia rozszerza się, zwiększając opór i zapobiegając przepływowi prądu. To zachowanie ma fundamentalne znaczenie dla jego roli w prostowaniu i innych funkcjach elektronicznych.
Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł Ci poznać działanie diod i zasadę ich działania. Zrozumienie tych pojęć ma kluczowe znaczenie przy pracy z obwodami elektronicznymi i projektowaniu ich.
