דיודות נפוצות בהתקן מוליכים למחצה. דיודת מיישר היא מוליך למחצה דו-עופתי המאפשר לעבור לזרם בכיוון אחד בלבד. בדרך כלל, דיודת צומת P-N נוצר על ידי חיבור חומרים מוליכים למחצה מסוג n ו- p. הצד מסוג P נקרא האנודה והצד n- נקרא הקתודה. סוגים רבים של דיודות משמשים למגוון רחב של יישומים. דיודות מיישר הן מרכיב חיוני באספקת החשמל בהן הם משמשים להמרת מתח AC למתח DC. ה דיודות זנר משמשים לוויסות מתח, ומונעים שינויים לא רצויים באספקת DC במעגל.

סמל של דיודה

הסמל של סמל דיודה מיישר מוצג להלן, ראש החץ מצביע לכיוון זרימת הזרם המקובלת.

סמל דיודה מיישר

מעגל דיודות מיישר עובד

שני החומרים מסוג n ו- p משולבים כימית בטכניקת ייצור מיוחדת המביאה ליצירת צומת p-n. בצומת ה- P-N הזה יש שני טרמינלים שניתן לקרוא להם כאלקטרודות ובשל סיבה זו, הוא נקרא 'DIODE' (Di-ode).

אם מתח אספקת DC חיצוני מוחל על מכשיר אלקטרוני כלשהו דרך המסופים שלו, זה נקרא Biasing.

דיודת מיישר לא מוטה

כאשר אין מתח המסופק לדיודת מיישר, היא מכונה דיודה לא מוטה, בצד ה- N יהיה מספר אלקטרונים ברובם, ומספר מעט מאוד של חורים (עקב עירור תרמי) ואילו בצד ה- P יהיה מטען רוב. נושאים חורים ומעט מאוד אלקטרונים.
בתהליך זה, אלקטרונים חופשיים מהצד N יתפזרו (יתפשטו) לצד ה- P והמחזור מחדש מתרחש בחורים הקיימים שם, ומשאיר יונים לא תנועות (לא ניעות) בצד ה- N ויוצרים יונים לא תנועים ב- P הצד של הדיודה.
הנייד בצד מסוג n ליד קצה הצומת. באופן דומה, היונים הלא ניידים בצד מסוג p ליד קצה הצומת. בשל כך יצטברו בצומת מספר יונים חיוביים ויונים שליליים. אזור זה שנוצר כך נקרא כאזור דלדול.
באזור זה נוצר שדה חשמלי סטטי הנקרא פוטנציאל מחסום על פני צומת ה- PN של הדיודה.
הוא מתנגד להעברה נוספת של חורים ואלקטרונים על פני הצומת.

דיודה לא מוטה (לא הוחל מתח)

דיודה מוטה קדימה

הטיה קדימה: בדיודת צומת PN, המסוף החיובי של מקור המתח מחובר לצד ה- p- סוג, והמסוף השלילי מחובר לצד ה- n, הדיודה אמורה להיות במצב הטיה העברה.
האלקטרונים נדחים על ידי המסוף השלילי של אספקת מתח DC ונסחפים לעבר המסוף החיובי.
לכן, בהשפעת המתח המופעל, הסחף האלקטרוני הזה גורם לזרם זרם במוליך למחצה. זרם זה מכונה 'זרם סחף'. מכיוון שנושאי הרוב הם אלקטרונים, זרם מסוג n הוא זרם האלקטרונים.
מכיוון שחורים הם נושאי הרוב מסוג p, אלה נדחים על ידי מסוף חיובי של אספקת DC ועוברים על פני הצומת לכיוון המסוף השלילי. אז, הזרם מסוג p הוא זרם החור.
לכן, הזרם הכללי בגלל מובילי הרוב יוצר זרם קדימה.
כיוון הזרם הקונבנציונלי זורם מחיוב לשלילי של הסוללה בכיוון של זרם קונבנציונאלי מנוגד לזרימת האלקטרונים.

דיודת מיישר מוטה קדימה

דיודה מוטה הפוכה

מצב מוטה הפוך: אם הדיודה היא המסוף החיובי של מתח המקור מחובר לקצה מסוג n, והמסוף השלילי של המקור מחובר לקצה ה- p של הדיודה, לא יהיה זרם דרך דיודה למעט זרם רוויה הפוך.
הסיבה לכך היא שבמצב מוטה לאחור שכבת הדלדול של הצומת הופכת רחבה יותר עם מתח מוטה לאחור.
למרות שיש זרם קטן שזורם מהסוג n לסוף ה- p בדיודה עקב נושאי מיעוט. זרם זה נקרא זרם רווי הפוך.
נושאי מיעוט הם בעיקר אלקטרונים / חורים שנוצרו תרמית במוליכים למחצה מסוג p ובמוליכים למחצה מסוג n בהתאמה.
כעת אם מתח מוחל הפוך על פני הדיודה גדל ללא הרף, אז לאחר מתח מסוים שכבת הדלדול תיהרס מה שיגרום לזרם הפוך עצום לזרום דרך הדיודה.
אם זרם זה אינו מוגבל חיצונית והוא חורג מהערך הבטוח, הדיודה עלולה להיהרס לצמיתות.
האלקטרונים הנעים במהירות מתנגשים באטומים האחרים במכשיר כדי לדפוק מהם עוד כמה אלקטרונים. האלקטרונים, כך ששוחררו, משחררים עוד יותר אלקטרונים מהאטומים על ידי שבירת הקשרים הקוולנטיים.
תהליך זה נקרא כפל מנשא ומוביל לעלייה ניכרת בזרימת הזרם דרך צומת ה- p-n. התופעה הקשורה נקראת התמוטטות מפולות.

דיודה מוטה הפוכה

כמה יישומים של דיודת מיישר

לדיודות יש יישומים רבים. להלן כמה מהיישומים האופייניים של דיודות:

“דיאגרמת מעגל נהג לד 50w ”

תיקון מתח, כגון הפיכת המתח למתח DC
בידוד אותות מהספק
הפניה למתח
שליטה בגודל האות
ערבוב אותות
איתותי איתור
מערכות תאורה
דיודות LASER

מיישר חצי גל

אחד השימושים הנפוצים ביותר בדיודה הוא תיקון ה- מתח AC לכוח DC לְסַפֵּק. מכיוון שדיודה יכולה להוביל זרם רק בכיוון אחד, כאשר אות הקלט הולך לשלילי, לא יהיה זרם. זה נקרא a מיישר חצי גל . האיור שלהלן מציג את מעגל הדיודה מיישר חצי הגל.

מיישר חצי גל

מיישר גל מלא

ל מעגל דיודות מיישר גל מלא בונה עם ארבע דיודות, על ידי מבנה זה אנו יכולים להפוך את שני חצאי הגלים לחיוביים. עבור מחזורים חיוביים ושליליים של הקלט, יש דרך קדימה דרך ה- גשר דיודה .
בעוד ששתי הדיודות מוטות קדימה, השניים האחרים מוטים לאחור ומסולקים ביעילות מהמעגל. שני נתיבי ההולכה גורמים לזרם זרם באותו כיוון דרך נגד העומס, ומשיגים תיקון גל מלא.
מיישני הגל המלא משמשים ספקי כוח להמרת מתח AC למתח DC. קבלים גדולים במקביל לנגד עומס הפלט מפחית את האדווה מתהליך התיקון. האיור שלהלן מציג את מעגל הדיודה המיישר של הגל המלא.

מיישר גל מלא

לפיכך, זה הכל על דיודה מיישר ושימושיה. האם אתה מכיר דיודות אחרות המשמשות באופן קבוע חשמל וחשמל בזמן אמת פרויקטים אלקטרוניים ? לאחר מכן, בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה בשבילך, כיצד נוצר אזור הדלדול ב- D יוֹד?