Diode Là Gì? Nguyên Lý Cấu Tạo Phân Và Cách Đo Diode 2021

Nội dung

• 1. Diode là gì?
  • 1.1 Cấu tạo của diode là gì
  • 1.2 Nguyên lý hoạt động của diode
• 2. Ứng dụng và cách đo diode
  • 2.1 Ký hiệu của diode là gì
  • 2.2 Ứng dụng của diode
  • 2.3 Cách đo diode
• 3. Các loại diode thường gặp hiện nay
  • 3.1 Diode zener là gì
  • 3.2 Photo diode là gì ( diode thu quang)
  • 3.3 Diode chỉnh lưu là gì
  • 3.4 Diode lý tưởng là gì
  • 3.5 Diode công suất là gì
  • 3.6 Diode xung là gì?
  • 3.7 Diode laser là gì?

Diode là gì? Nó là một thuật ngữ chỉ tên và đặc điểm của một loại linh kiện bán dẫn. Diode rất quen thuộc đối với “dân trong ngành”, tuy nhiên lại xa lạ đối với nhiều người.

Để giải đáp cho câu hỏi Diode là gì, Chtech sẽ chia sẻ trong bài viết sau đây. Kèm theo các thông tin liên quan như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng của Diode. Các loại diode phổ biến, thịnh hành nhất hiện nay. Cách đo đạc, kiểm tra hoạt động của diode bằng đồng hồ vạn năng. Tất cả chúng sẽ được để cập ngay trong các nội dung dưới đây.

Xem thêm: Tần số là gì? Tụ điện là gì

1. Diode là gì?

• Diode có tên gọi đầy đủ là diode bán dẫn, nó thực chất là một linh kiện bán dẫn. Nó chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều duy nhất mà không thể đi ngược lại. Diode có 2 cực tính, cực âm và cực dương. Diode chỉ cho phép dòng điện đi từ cực dương sang cực âm mà không có chiều đi ngược lại.
• Diode là loại linh kiện bán dẫn đầu tiên, khả năng chỉnh lưu của tinh thể được nhà vật lý người Đức phát hiện năm 1874. Linh kiện diode đầu tiên được phát triển từ các tinh thể khoáng vật khoảng năm 1906. Đến nay, hầu hết các loại diode bán dẫn đều được làm từ silic.
• Diode còn được gọi là bộ chỉnh lưu vì chúng có khả năng chỉnh lưu dòng điện. Diode được đánh giá theo loại, điện áp và công suất hiện tại của chúng.

Diode-la-gi

1.1 Cấu tạo của diode là gì

• Diode được cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn P, bán dẫn N và lớp tiếp giáp. Lớp bán dẫn P và N lần lượt được nối với 2 chân Anot (cực +) và Ktot (cực -). Chúng cho phép dòng điện di chuyển từ cực anot qua cực Ktot. Lớp tiếp giáp cách điện chủ yếu là SiO2 có tính cách điện cực tốt.

1.2 Nguyên lý hoạt động của diode

• Nguyên lý hoạt động của diode là gì, dựa theo nguyên tắc chỉ cho dòng điện đi theo một chiều. Cụ thể, nó chỉ đi từ cực Anot sang cực Katot mà không đi theo chiều ngược lại. Diode cũng có thể coi là một van điện một chiều. Trong mạch điện, diode điều chỉnh dòng điện đi theo một chiều cố định theo mong muốn.

cau-tao-cua-diode

2. Ứng dụng và cách đo diode

2.1 Ký hiệu của diode là gì

Mỗi loại diode có cách ký hiệu khác nhau tùy theo từng loại cụ thể. Ký hiệu diode trong mạch điện tử giúp bạn dễ dàng nhận biết diode trong các sơ đồ mạch điện. Qua đó thuận lợi cho việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cũng như đấu nối diode. Sau đây sẽ là một số quy ước cách ký hiệu diode thông dụng.

2.2 Ứng dụng của diode

Như đã đề cập, diode chỉ có thể dẫn điện theo một chiều khi phân cực thuận. Nên diode được ứng dụng chính trong việc chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

• Dùng để chỉnh lưu: điều chỉnh dòng điện xoay chiều thành một chiều
• Dùng để giảm áp: Khi dòng điện chạy qua diode sẽ phát sinh hiện tượng giảm áp. Người ta có thể tận dụng ngay đặc tính này của diode để giảm áp.
• Bảo vệ chống cắm nhầm cực: Nếu có ngược cực thì có vấn đề gì xảy ra với mạch điện? Thực tế, rất nhiều mạch điện không cho phép cấp nguồn ngược để hạn chế rủi ro. Để bảo vệ chống cắm nhầm cực, người ta sử dụng thêm một diode trước khi bắt ra cực của thiết bị. Khi đó, nguồn điện chỉ đi theo một chiều, nếu cắm ngược thì thiết bị vẫn an toàn.

Bản thân diode có nội trở lớn, nên diode được dùng làm công tắc điện tử. Thông qua điều khiển mức điện áp để đóng/ ngắt điện áp. Diode chỉnh lưu dòng điện, giúp điều chỉnh dòng điện xoay chiều thành một chiều. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong kỹ thuật điện tử. Vì vậy diode có ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện và điện tử hiện nay.

2.3 Cách đo diode

Làm thế nào để đo đạc, kiểm tra diode còn hoạt động hay không? Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể giúp bạn kiểm tra được các yếu tố này. Các bước thực hiện được áp dụng theo quy trình sau:

• Đảm bảo rằng diode đã được cắt điện và không có nguồn điện nào trong mạch. Nếu cắt hết nguồn điện nhưng mạch vẫn còn điện thì có thể do tụ điện tích điện. Lúc này, các điện áp cần phải được phóng điện.
• Xoay nút xoay sang chế độ kiểm tra diode
• Kết nối thuận các dây dẫn thử nghiệm với diode, sau đó ghi lại kết quả đo được hiển thị.
• Kết nối ngược dây dẫn thử nghiệm với diode, sau đó ghi lại kết quả đo được hiển thị.

Dựa trên kết quả, và tiến hành phân tích theo các trường hợp sau:

• Nếu kết nối thuận cho kết quả giảm điện áp từ 0.5-0.8 (V) đối với diode silicon và 0.2-0.3 (V) đối với diode gecmani. Lúc này diode có khả năng hoạt động tốt.
• Một diode kém thì không cho phép dòng điện chạy theo cả 2 hướng. Đồng hồ vạn năng sẽ hiển thị OL theo cả 2 cách kết nối thuận và ngược.

3. Các loại diode thường gặp hiện nay

Hiện nay, tùy theo từng yêu cầu sử dụng cụ thể mà diode cũng có nhiều loại khác nhau. Chức năng riêng biệt của từng loại diode là gì cũng có nhiều điểm khác nhau. Cụ thể từng loại như nào, bạn đọc tham khảo các loại diode thịnh hành nhất hiện nay.

3.1 Diode zener là gì

Diode zener hay còn được gọi với tên khác là diode ổn áp hoặc diode đánh thủng. Diode zener hoạt động ở chế độ phân cực nghịch trên nền điện áp đánh thủng. Điện áp này còn gọi là điện áp đánh thủng hoặc điện áp zener. Giá trị điện áp này ít bị thay đổi trong quá trình hoạt động ổn định.

Nguyên lý hoạt động của diode zener:

• Khi sử dụng diode mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của diode, thì nó sẽ cho phép dòng điện chạy qua. Loại diode zener này hoạt động tốt trong miền điện áp bị đánh thủng.
• Đối với khi phân cực thuận, nó hoạt động như diode thông thường. Khi được phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode. Nhưng nếu điện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: Vngược = Vz (Vz: điện áp Zener) thì dòng qua điốt tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu điốt hầu như không thay đổi, gọi là hiệu thế Zener. (nguồn wikipedia)

3.2 Photo diode là gì ( diode thu quang)

• Photodiode hay còn gọi là diode thu quang là loại diode hoạt động ở chế độ phân cực nghich. Cấu tạo vỏ diode thu quan có miếng thủy tinh để ánh sáng chiếu vào mối P-N. Mối quan hệ giữa dòng điện ngược qua diode và cường độ ánh sáng chiếu vào diode là tỷ lệ thuận.

3.3 Diode chỉnh lưu là gì

• Diode chỉnh lưu được dùng chủ yếu để chinh lưu dòng điện hoặc trong mạch tách sóng. Nó có cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có thêm một số chất khác để tăng lượng electron tự do. Một diode chỉnh lưu là một diode tiêu chuẩn có thông số dòng điện tối đa cao hơn nhiều. Một dòng điện cao sẽ đi kèm với điện áp phân cực thuận lớn hơn.

3.4 Diode lý tưởng là gì

• Diode lý tưởng được ví như một chất dẫn điện hoàn hảo khi điện áp được đặt vào phân cực thuận. Nó là chất cách điện hoàn hảo khi phân cực ngược. Điều này có nghĩa là: Khi điện áp thuận đi từ cực dương đến cực âm, dòng điện chạy qua ngay lập tức. Khi cấp điện áp theo chiều ngược lại thì dòng điện không thể chạy qua mặc dù điện áp lớn đến mức nào.
• Bản chất diode lý tưởng sẽ có không có ngưỡng điện áp. Nó có thể cho phép bất kỳ dòng điện nào chạy qua. Do đó loại diode lý tưởng trên thực tế không thể sản xuất được. Diode không thể dẫn điện hoàn hảo, vì có một số loại điện trở bên trong. Nó cũng không thể là chất cách điện hoàn hảo vì sẽ có dòng điện bị rò theo chiều phân cực nghịch.

3.5 Diode công suất là gì

• Diode công suất là linh kiện bán dẫn có 2 cực, cực âm và cực dương. Nó được đấu nối liên kết với 2 lớp bán dẫn P và bán dẫn N. Ở giữa 2 lớp bán dẫn này là mặt tiếp giáp P-N. Cách hoạt động cũng tương tự như các loại diode thông thường.

3.6 Diode xung là gì?

• Trong các bộ đầu nguồn xung, ta dùng diode xung để chỉnh lưu. Diode xung là một loại diode làm việc ở tần số cao lên tới hàng chục KHz. Diode thông thường không thể thay thế chức năng của diode xung được. Ngược lại diode xung lại có thể thay thế vị trí và chức năng của diode thông thường.
• Diode xung có hình dáng bên ngoài giống với diode thường. Cách nhận biết diode xung là dựa vào vòng đánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng hai vòng. Do có nhiều ưu điểm như thế nên diode xung có giá thành cao hơn nhiều so với các loại diode thông thường.

3.7 Diode laser là gì?

• Diode laser hoạt động tương tự như LED, vì nó chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Điểm khác nhau của Diode laser là nó tạo ra ánh sáng kết hợp, không phải đơn sắc như LED.
• Các diode laser có một điểm nối PIN, trong đó các electron và lỗ trống kết hợp với nhau. Sự kết hợp này tạo ra một chùm tia laser đa sắc. Nó được ứng dụng trong cáp quang, ổ đĩa CD hay các máy in laser… Hoặc các thiết bị như đèn laser, các thiết bị cần có màu sắc kết hợp để thu hút người nhìn.

Bàn viết trên đã cung cấp các nội dung liên quan đến câu hỏi Diode là gì. Đồng thời giải đáp thêm nhiều câu hỏi thường gặp của bạn đọc. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào hoặc có nhu cầu sử dụng sản phẩm. Bạn vui lòng liên hệ công ty Chtech để được giải đáp cụ thể và chi tiết nhất.

Công Ty Cổ Phần Cơ Điện Chtech

• Địa chỉ: 344 Khương Đình, Thanh Xuân, Hà Nội
• Hotline: 034 360 5292
• Website: chtech.vn
• Email: chtechkd@gmail.com