O compoñente de semicondutores máis simple -dixo- comprende unha variedade de funcións útiles relacionadas co seu propósito central de manexar a dirección do fluxo de corrente eléctrica. Os diodos permiten que a corrente flúa só nunha dirección.
Os diodos perfectamente eficientes parecen ser circuítos abertos con tensión negativa e parecen curtos circuítos. Pero dado que os díodos admiten certa ineficiencia, a súa relación actual a voltaxe non é lineal.
Como tal, vai querer consultar a folla de datos dun díodo para ver un gráfico da curva de tensión diante de calquera díodo en relación coa súa corrente dianteira, de maneira que escolla o díodo correcto para o seu proxecto en particular.
Aplicacións de diodos
A pesar de ser só dispositivos semicondutores simples de dous pinos, os diodos son vitais na electrónica moderna. Algunhas das aplicacións típicas de diodos inclúen:
- Rectificación dunha tensión, como converter AC en tensión continua
- Isolación de sinais dunha fonte
- Controlando o tamaño dun sinal
- Sinais de mestura
Conversión de enerxía
Unha aplicación significativa de díodos é converter a potencia de corrente continua á potencia de corrente continua. Un diodo único ou catro diodos poden ser usados para transformar o poder doméstico de 110V en CC formando un rectificador de medio diámetro (diodo único) ou de onda completa (catro diodos). Un díodo fai isto permitindo que só a metade da forma de onda AC pase a través dela. Cando se usa este impulso de tensión para cargar un condensador, a tensión de saída parece ser unha tensión constante de corrente continua cunha pequena onda de tensión. O uso dun rectificador de onda completa fai que este proceso sexa aínda máis eficiente ao enrutar os pulsos de AC para que as dúas medias positivas e negativas da onda sinusoidal de entrada sexan só pulsacións positivas, duplicando efectivamente a frecuencia dos pulsos de entrada ao condensador, o cal axuda a cargar e entregar unha tensión máis estable.
Os diodos e condensadores tamén se poden usar para crear varios tipos de multiplicadores de tensión para levar unha pequena tensión AC e multiplicala para crear saídas de tensión moi elevadas. Tanto as saídas AC como a DC son posibles empregando a configuración correcta de condensadores e diodos.
Demodulación de sinais
O uso máis común dos diodos é eliminar o compoñente negativo dun sinal AC. Debido a que a porción negativa dunha forma de onda AC normalmente é idéntica á metade positiva, pérdese moi pouca información neste proceso de eliminala, levando a un procesamento de sinal máis eficiente.
A demodulación de sinal úsase habitualmente en radios como parte do sistema de filtrado para axudar a extraer o sinal de radio da onda portadora.
Proteccións de sobretensión
Os diodos tamén funcionan ben como dispositivos de protección para compoñentes electrónicos sensibles. Cando se utilizan como dispositivos de protección de tensión, os diodos son non condutores en condicións normais de funcionamento, pero inmediatamente cortan calquera pico de alta tensión no chan onde non pode prexudicar un circuíto integrado. Os diodos especializados denominados supresores de tensión transitoria están deseñados específicamente para protección contra sobretensión e poden manexar picos de potencia moi grandes por períodos de tempo curtos, características típicas dunha espiga de tensión ou descarga eléctrica, o que normalmente danaría os compoñentes e acortaría a vida dun produto electrónico.
Do mesmo xeito, un diodo pode regular a tensión ao servir como un cortador ou un limitador, un propósito especializado que supera a tensión que pode atravesalo nun certo punto.
Dirección actual
A aplicación básica dos diodos é dirixir a corrente e asegurarse de que só flúe na dirección correcta. Unha área onde a capacidade de dirección actual dos díodos se usa para bo efecto consiste en cambiar de enerxía procedente dunha fonte de alimentación a enerxía que se executa desde unha batería. Cando un dispositivo está conectado e cargando, por exemplo, un teléfono móbil ou unha fonte de alimentación ininterrompida, o dispositivo debería empuxar enerxía só desde a fonte de alimentación externa e non a batería e, mentres o dispositivo está conectado, a batería debería estar a gravar e recargando. Unha vez eliminada a fonte de enerxía, a batería debe alimentar o dispositivo para que o usuario non note ningunha interrupción.
Un bo exemplo da dirección actual é a protección de corrente inversa. Considere, por exemplo, o seu coche. Cando morre a batería e un transeúnte amigable ofrece para axudar con cables de puente, se mestura a orde dos cables vermellos e negros, non vai fritir o sistema eléctrico do seu coche porque os diodos adxacentes ao bloqueo da batería están na corrente de dirección incorrecta.
Portas lóxicas
Os computadores operan en binario: un mar interminable de ceros e uns. As árbores de decisións binarias na computación están baseadas en portas lóxicas habilitadas por diodos que controlan se un interruptor está activado ("1") ou desactivado ("0"). Aínda que aparecen centos de millóns de diodos nos procesadores modernos, son funcionalmente os mesmos que os diodos que compras na tenda de electrónica, moito máis pequenos.
Diodos e luz
Unha lanterna LED é só unha lanterna cuxa iluminación provén dun díodo emisor de luz. En presenza de tensión positiva, os LEDs brillo.
Un fotodiodo, pola contra, acepta a luz a través dun colector (como un mini panel solar) e converte esa luz nunha pequena cantidade de corrente.