Diode tổng hợp

I. Điốt bán dẫn (diode):

• Điốt bán dẫn (semiconductor diode) hay Diode là một loại linh kiện điện tử chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo 1 chiều nhất định.   
• Diode thường được làm từ vật liệu bán dẫn như silic, germani, hoặc gallium arsenide.   
• Điốt bán dẫn có hai đầu kết nối, một đầu gọi là anode (điện cực dương) và một đầu gọi là cathode (điện cực âm).

II. Kí hiệu:

III. Cấu tạo:  

Cấu tạo Diode gồm 1 khối bán dẫn loại P ghép với 1 khối bán dẫn loại N với 2 đầu ra là anode (điện cực dương) và cathode (điện cực âm).

Trong đó:   

• Bán dẫn P chứa các lỗ trống mang điện tích dương.  
• Bán dẫn N chứa các electron mang điện tích âm.  
• Vì thế bán dẫn P sẽ có xu hướng khuếch tán sang bán dẫn N và ngược lại.

IV. Nguyên lý hoạt động:

Khi 2 điện áp bên ngoài, đi vào 2 chân của diode. Sẽ có 2 trường hợp xảy ra:   

• Điện áp cùng chiều với điện áp tiếp xúc của tấm bán dẫn P-N . Thì: sẽ có dòng điện chạy từ cực Dương sang cực âm. Tức là cho dòng điện chạy qua.  
• Điện áp ngược chiều với điện áp tiếp xúc của tấm bán dẫn P-N . Thì sẽ không có dòng điện chạy qua. Tức là dòng điện không thể chạy qua điôt bán dẫn.

V. Các loại điốt bán dẫn phổ biến:

1. Diode chỉnh lưu  

• Là diode được dùng để chỉnh lưu điện áp hay nói cách khác là để chuyển điện áp xoay chiều thành 1 chiều.   
• Tác dụng là loại bỏ nửa chu kỳ âm của điện áp xoay chiều.   

2. Diode Zener  

• Loại này được sử dụng để duy trì một điện áp ổn định trong các nguồn cung cấp điện.   
• Điốt Zener có khả năng làm giảm điện áp đầu ra khi nó vượt quá giới hạn đã thiết lập.  

3. Diode phát quang (Led)  

• Diode phát quang Là diode có khả năng phát ra ánh sáng khi được kích thích bằng dòng điện.  
• Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chiếu sáng, màn hình hiển thị, và các thiết bị hiển thị điện tử. 

4. Diode thu quang  

• Trái ngược với diode phát quang là diode thu quang, nó có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành điện tích nhờ hiệu ứng quang điện. 
• Một số ứng dụng phổ biến của nó như trong máy ảnh, máy quét ảnh, cảm biến ánh sáng tự động…

5. Diode Schottky   

• Điốt Schottky là loại diode làm mất điện áp thấp hơn so với diot tiêu chuẩn.   
• Vì thế, Chúng được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao và thời gian chuyển đổi nhanh. 

VI. Ứng dụng:

Một số ứng dụng chính của điốt bán dẫn:  

1. Chỉnh lưu  

• Điốt bán dẫn chỉnh lưu bằng cách đưa dòng điện xoay chiều về lại thành dòng điện 1 chiều.   

2. Bảo vệ  

• Điốt bán dẫn được sử dụng để bảo vệ các linh kiện khi khỏi điện áp ngược chiều và điện áp quá cao.  
• Thường được sử dụng trong các mạch bảo vệ và đèn báo.  

3. Cảm biến nhiệt độ  

• Điốt nhiệt độ là loại điốt bán dẫn đặc biệt có khả năng thay đổi điện trở dựa vào nhiệt độ.   
• Chúng được sử dụng trong các ứng dụng cảm biến nhiệt độ, ví dụ như nhiệt kế điện tử.  

4. Cảm biến ánh sáng  

• Điốt bán dẫn phát quang (LED) được sử dụng trong các ứng dụng cảm biến ánh sáng.  
• Ví dụ như trong cảm biến ánh sáng tự động cho đèn đường và đèn pha.  

5. Màn hình hiển thị  

• Đèn LED và các loại màn hình LED sử dụng đèn LED là điốt bán dẫn để phát ra ánh sáng và hiển thị thông tin.  

6. Điều khiển và chỉnh lưu công suất  

• Điốt bán dẫn được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển và chỉnh lưu công suất.
• Chẳng hạn trong bộ chỉnh lưu chuyển đổi và bộ điều khiển biến tần.  

7. Chuyển đổi tần số  

• Trong các ứng dụng sóng radio và sóng siêu cao tần, điốt bán dẫn được sử dụng để tạo ra các tín hiệu có tần số khác nhau thông qua hiện tượng tổng hợp tần số.  

8. Điện tử tiết kiệm năng lượng

• Điốt bán dẫn được sử dụng trong các ứng dụng tiết kiệm năng lượng.  
• Chẳng hạn như đèn LED tiết kiệm năng lượng và bộ chuyển đổi nguồn tiết kiệm năng lượng.  

9. Mạch khuếch đại và mạch điện tử  

• Điốt bán dẫn thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại và mạch điện tử.
• Chẳng hạn như trong vi mạch tích hợp và các thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính.