Diode Chỉnh Lưu Là Gì? Tổng Hợp Kiến Thức Về Diode Chỉnh Lưu

Diode chỉnh lưu là gì? Diode chỉnh lưu là loại diode thông dụng nhất trong tất cả các loại diode. Ở bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về loại diode này nhé.

Tìm hiểu thêm: Tổng hợp kiến thức về Diode – Điện tử cơ bản

Diode chỉnh lưu là gì?

Diode chỉnh lưu là loại diode chỉ cho phép dòng điện đi theo một hướng duy nhất. Vai trò chủ yếu của loại diode này là chuyển đổi dòng điện xoay chiều (Điện thế từ 50Hz đến 60Hz) về dòng điện một chiều. 

Tùy thuộc vào từng loại diode khác nhau, khả năng chịu đựng dòng điện của chúng không giống nhau. Có loại chỉ chịu được khoảng vài trăm mA nhưng cũng có loại chịu được đến vài trăm A (Ampere). 

Diode chỉnh lưu chủ yếu được cấu thành từ Si. Trong đó, diode chỉnh lưu có hai đặc tính kỹ thuật cơ bản đó là dòng điện thuận tối đa và điện áp ngược tối đa (Điện áp sụp đổ). Để biết được hai đặc tính này, ta căn cứ theo thông số do nhà sản xuất công bố.

Ngoài ra, Diode chỉnh lưu thường hoạt động ở dải tần thấp, chịu được dòng điện lớn và có áp ngược chịu đựng dưới 1000V.

Diode chỉnh lưu có khá nhiều sơ đồ chỉnh lưu khác nhau như: Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ, mạch chỉnh lưu toàn chu kỳ, mạch chỉnh lưu nguồn đơn 2 nửa chu kỳ…

Ký hiệu và hình dáng của diode chỉnh lưu

Ký hiệu và hình dáng của diode chỉnh lưu trên thực tế như sau:

Phân loại diode chỉnh lưu

Có hai loại diode chỉnh lưu chính là diode chỉnh lưu một chiều (Half-wave rectifier) và diode chỉnh lưu hai chiều (Full-wave rectifier).

Diode chỉnh lưu một chiều (Half-wave rectifier)

Diode chỉnh lưu một chiều chỉ cho phép dòng điện đi qua trong một nửa chu kỳ của sóng AC. Khi điện áp dương, diode dẫn điện và dòng điện chảy qua tải. Khi điện áp âm, diode bị khóa và không có dòng điện qua tải.

• Ưu điểm: Mạch đơn giản, chi phí thấp.
• Nhược điểm: Hiệu suất thấp do chỉ sử dụng một nửa chu kỳ của sóng AC, tạo ra nhiều nhiễu và sóng gợn lớn trên đầu ra DC.

Diode chỉnh lưu hai chiều (Full-wave rectifier)

Diode chỉnh lưu hai chiều cho phép dòng điện đi qua trong cả hai nửa chu kỳ của sóng AC. Có hai cấu hình chính: Mạch cầu và mạch trung tâm biến áp.

• Ưu điểm: Hiệu suất cao hơn, sóng gợn trên đầu ra DC nhỏ hơn, sử dụng tối đa nguồn AC.
• Nhược điểm: Mạch phức tạp hơn, chi phí cao hơn so với mạch một chiều.

Nguyên lý hoạt động của diode chỉnh lưu

Diode chỉnh lưu trung hòa

Ban đầu khi chưa có điện áp thì điốt chỉnh lưu ở trạng thái trung hòa về điện (Trạng thái này còn có tên gọi là hàng rào điện thế). Lúc này ở lớp P chứa nhiều lỗ trống và rất ít electron còn ở lớp N thì ngược lại, lớp N chứa nhiều electron tự do và rất ít lỗ trống. Tiếp theo các electron ở lớp N sẽ khuếch tán sang lớp P để lấp vào các lỗi trống và tương tự các lỗ trống cũng khuếch tán sang lớp N. Từ đó tạo thành các ion dương bên phía N và ion âm bên phía P. Tại vùng giao nhau giữa P và N có sự tích tụ của ion âm và ion dương. Vùng này được gọi là vùng nghèo. Lúc này một điện trường tĩnh (Hàng rào điện thế) được tạo ra tại đường giao nhau giữa hai lớp P – N và ngăn chặn sự di chuyển của các lỗ trống và electron (Vùng cách điện giữa hai lớp bán dẫn P – N).

Phân cực thuận cho diode chỉnh lưu

Nếu cực dương của điện áp được nối với lớp P và cực âm nối với lớp N thì khi ta cấp điện áp nó sẽ bắt đầu phân cực: Electron di chuyển về cực dương, lỗ trống di chuyển về cực âm và tạo nên dòng điện chạy trong diode.

Phân cực nghịch cho diode chỉnh lưu

Nếu cực dương của nguồn được nối với lớp N và cực âm nối với lớp P thì sẽ không có dòng điện chạy trong diode ngoại trừ dòng rò (Hay còn được gọi là dòng ngược bão hòa). Nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng này là do khi ta mắc ngược cực của nguồn vào diode thì làm cho vùng nghèo nhiều hơn và cản trở dòng điện. Tuy nhiên, khi ta tăng điện áp ngược đến một giá trị nhất định, đủ lớn để vượt qua diode (Nếu dòng ngược vượt quá giá trị cho phép thì diode sẽ bị hỏng) thì các electron sẽ chuyển động nhanh hơn, va chạm với các nguyên tử khác đồng thời chính bản thân electron cũng giải phóng ra nhiều electron bởi chúng phá vỡ các liên kết cộng hóa trị (Electron kết hợp với lỗ trống). Đây là quá trình gia tăng điện tích làm dòng ngược tăng lên đột ngột.

Công dụng của diode chỉnh lưu

Diode chỉnh lưu chủ yếu được sử dụng nhằm chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Trên thực tế, diode chỉnh lưu được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống: Sử dụng bên trong các mạch điện tử của tivi, máy tính, tủ lạnh… Hoặc trên các thiết bị đèn của xe máy, ô tô…

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT về những kiến thức về diode chỉnh lưu. Nếu có bất cứ thắc mắc nào về các kiến thức liên quan đến máy tính thì bạn có thể để lại bình luận bên dưới bài viết này. Và đừng quên đón đọc các bài viết mới nhất của Học viện iT nhé.

Các bài viết liên quan:

Diode zener là gì? Tìm hiểu chi tiết về diode zener

Tổng hợp đầy đủ kiến thức về diode thu quang

Diode phát quang là gì? Tìm hiểu về diode phát quang

Diode xung là gì? Ứng dụng của diode xung

Diode biến dung là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của diode biến dung

Diode tiếp điểm là gì? Cấu tạo và ứng dụng của diode tiếp điểm

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ: CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT MST: 0108733789 Hotline: 0981 223 001 Facebook: www.fb.com/hocvienit Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT Hệ thống cơ sở đào tạo: https://hocvienit.vn/lien-he/ Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công!