다이오드는 널리 사용되는 반도체 장치입니다. 정류 다이오드는 전류가 한 방향으로 만 흐르도록하는 2 리드 반도체입니다. 일반적으로, P-N 접합 다이오드 n 형 및 p 형 반도체 재료를 결합하여 형성됩니다. P 형면을 양극이라고하고 n 형면을 음극이라고합니다. 다양한 유형의 다이오드가 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 정류기 다이오드는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 데 사용되는 전원 공급 장치의 필수 구성 요소입니다. 그만큼 제너 다이오드 전압 조정에 사용되어 회로 내 DC 공급의 원치 않는 변동을 방지합니다.

다이오드의 상징

정류기 다이오드 기호의 기호는 아래에 표시되어 있으며 화살촉은 기존 전류 흐름 방향을 가리 킵니다.

정류기 다이오드 기호

정류기 다이오드 회로 작동

n 형 및 p 형 재료는 모두 특수 제작 기술과 화학적으로 결합되어 p-n 접합을 형성합니다. 이 P-N 접합에는 전극이라고 할 수있는 두 개의 단자가 있으며이 때문에“DIODE”(다이오드)라고합니다.

외부 DC 공급 전압이 단자를 통해 전자 장치에 적용되는 경우이를 바이어스라고합니다.

편향되지 않은 정류기 다이오드

정류기 다이오드에 전압이 공급되지 않으면 Unbiased Diode라고하며, N 측은 대부분의 전자를 가지며 (열 여기로 인해) 매우 적은 수의 홀을 가지지 만 P 측은 대부분의 전하를 갖습니다. 캐리어 홀과 매우 적은 수의 전자.
이 과정에서 N 측의 자유 전자는 P 측으로 확산 (확산)되고 거기에 존재하는 구멍에서 재결합이 발생하여 N 측에 + ve 개의 고정 (이동 불가능) 이온을 남기고 P에 -ve 개의 고정 이온을 생성합니다. 다이오드의 측면.
접합 모서리 근처의 n 형 측면에서 움직이지 않습니다. 유사하게, 접합 가장자리 근처의 p 형 측에있는 움직이지 않는 이온. 이로 인해 양이온과 음이온의 수가 접합부에 축적됩니다. 이렇게 형성된이 영역을 공핍 영역이라고합니다.
이 영역에서 배리어 포텐셜이라고하는 정적 전기장이 다이오드의 PN 접합을 가로 질러 생성됩니다.
이는 접합부를 가로 지르는 정공과 전자의 추가 이동에 반대합니다.

비 바이어스 다이오드 (전압이인가되지 않음)

순방향 바이어스 다이오드

순방향 바이어스 : PN 접합 다이오드에서 전압 소스의 양극 단자는 p 형 측에 연결되고 음극 단자는 n 형 측에 연결되며 다이오드는 순방향 바이어스 상태에 있다고합니다.
전자는 DC 전압 공급의 음극 단자에 의해 반발되어 양극 단자로 이동합니다.
따라서인가 전압의 영향으로이 전자 드리프트는 반도체에 전류를 흐르게합니다. 이 전류를 '드리프트 전류'라고합니다. 대부분의 캐리어는 전자이기 때문에 n 형 전류는 전자 전류입니다.
구멍은 p 형에서 대부분의 캐리어이므로 DC 전원의 양극 단자에 의해 반발되어 접합부를 가로 질러 음극 단자쪽으로 이동합니다. 따라서 p 형의 전류는 정공 전류입니다.
따라서 다수 캐리어로 인한 전체 전류는 순방향 전류를 생성합니다.
기존 전류의 방향은 배터리의 양극에서 음극으로 기존 전류의 방향은 전자 흐름과 반대입니다.

순방향 바이어스 정류기 다이오드

역 바이어스 다이오드

역 바이어스 조건 : 다이오드가 소스 전압의 양극 단자 인 경우 n 형 단자에 연결되고 소스의 음극 단자가 다이오드의 p 형 단자에 연결되면 전류가 흐르지 않습니다. 역 포화 전류를 제외한 다이오드.
이는 역 바이어스 조건에서 접합의 공 핍층이 역 바이어스 전압이 증가함에 따라 더 넓어지기 때문입니다.
소수 캐리어로 인해 다이오드의 n 형에서 p 형 끝으로 흐르는 작은 전류가 있지만. 이 전류를 역 포화 전류라고합니다.
소수 캐리어는 주로 p 형 반도체와 n 형 반도체에서 각각 열적으로 생성 된 전자 / 정공입니다.
이제 다이오드 양단의 역인가 전압이 지속적으로 증가하면 특정 전압 후에 공 핍층이 파괴되어 엄청난 역전 류가 다이오드를 통해 흐르게됩니다.
이 전류가 외부 적으로 제한되지 않고 안전 값을 초과하면 다이오드가 영구적으로 파괴 될 수 있습니다.
이 빠르게 움직이는 전자는 장치의 다른 원자와 충돌하여 더 많은 전자를 떨어 뜨립니다. 이렇게 방출 된 전자는 공유 결합을 끊어 원자에서 훨씬 더 많은 전자를 방출합니다.
이 과정을 반송파 곱셈이라고하며 pn 접합을 통과하는 전류 흐름을 상당히 증가시킵니다. 이와 관련된 현상을 Avalanche Breakdown이라고합니다.

역 바이어스 다이오드

정류기 다이오드의 일부 응용

다이오드에는 많은 응용 분야가 있습니다. 다음은 다이오드의 일반적인 응용 분야입니다.

“h 브리지 MOSFET 드라이버 회로 ”

AC를 DC 전압으로 바꾸는 것과 같은 전압 정류
전원에서 신호 분리
전압 레퍼런스
신호 크기 제어
신호 혼합
감지 신호
조명 시스템
레이저 다이오드

반파 정류기

다이오드의 가장 일반적인 용도 중 하나는 DC 전원에 AC 전압 공급. 다이오드는 한 방향으로 만 전류를 전도 할 수 있기 때문에 입력 신호가 음이되면 전류가 흐르지 않습니다. 이것은 반파 정류기 . 아래 그림은 반파 정류기 다이오드 회로를 보여줍니다.

반파 정류기

전파 정류기

에 전파 정류기 다이오드 회로 4 개의 다이오드로 구성됩니다.이 구조를 사용하면 파동의 절반을 양수로 만들 수 있습니다. 입력의 포지티브 및 네거티브 사이클 모두에 대해 다이오드 브리지 .
다이오드 중 2 개는 순방향 바이어스되는 반면, 나머지 2 개는 역방향 바이어스되어 회로에서 효과적으로 제거됩니다. 두 전도 경로 모두 부하 저항을 통해 동일한 방향으로 전류를 흐르게하여 전파 정류를 수행합니다.
전파 정류기는 전원 공급 장치에서 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 데 사용됩니다. 출력 부하 저항과 병렬로 연결된 대형 커패시터는 정류 프로세스의 리플을 줄입니다. 아래 그림은 전파 정류기 다이오드 회로를 보여줍니다.

전파 정류기

따라서 이것은 정류기 다이오드와 그 용도에 관한 것입니다. 실시간 전기 및 전기에서 정기적으로 사용되는 다른 다이오드를 알고 계십니까? 전자 프로젝트 ? 그런 다음 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 의견을 보내주세요. 여기에 질문이 있습니다. D에서 공핍 영역이 형성되는 방식 요오드?