Soggetti:
- Generale
- Diodo come protettore di polarità e raddrizzatore
- Diodo a ruota libera
- Funzionamento tecnico del diodo
nel complesso:
Un diodo viene aggiunto a molti circuiti elettronici, ad esempio come raddrizzatore in una dinamo o radio, o come diodo a ruota libera in una bobina. In questa pagina viene spiegato come funziona e le varie funzioni.
Diodo come protettore di polarità e raddrizzatore:
Il diodo in un sistema fornisce la rettifica. La corrente può fluire solo in una direzione ed è bloccata nella direzione opposta. Ciò è reso chiaro nell'immagine qui sotto. Questo viene spesso fatto per proteggere i componenti da collegamenti errati (come cosiddetto protettore di polarità, quando si commuta + e -). Se l'alimentazione e la massa di un componente sono invertite, i diodi interni assicurano che la tensione venga trattenuta per evitare, ad esempio, danni al circuito stampato.
L'immagine seguente mostra la funzione di base. Il diodo D1 è conduttivo, D2 è polarizzato inversamente. È facile ricordare che la direzione indicata dalla freccia è quella in cui scorre la corrente. In D1 passa la corrente e raggiunge la lampada L1. La lampada ora si accenderà. La lampada L2 no, perché questo diodo è nella direzione opposta. Invece di una lampada come in questo esempio, potrebbero esserci tutti i tipi di componenti che potrebbero danneggiarsi irreparabilmente una volta collegati.
I diodi sono utilizzati anche nelle dinamo per la rettifica. In una dinamo viene generata tensione alternata, che deve essere convertita in tensione continua. Ciò è reso possibile dall'utilizzo di più diodi (sul ponte a diodi). Per ulteriori informazioni sui diodi come raddrizzatore in un alternatore, consultare il capitolo Diodi raddrizzatori alla pagina dinamo.
Diodo a ruota libera:
In una bobina viene generata un'alta tensione, pensa a una bobina in una bobina di accensione. La tensione che scorre attraverso la bobina viene attivata e disattivata dal transistor. Tuttavia, quando il transistor non conduce più (la corrente fornita alla base viene interrotta) la bobina è ancora piena di energia residua. La bobina non può essere "vuota" immediatamente dopo lo spegnimento del transistor. Dopo lo spegnimento viene sempre rilasciata una tensione di induzione che può essere molte volte superiore alla tensione di bordo di 14 Volt.
Il risultato è che il transistor rimane acceso a causa di questa tensione di induzione. Grazie a questa induzione, la bobina mantiene il transistor in conduzione, anche se spento (alla base del transistor).
Per evitare ciò, al sistema viene aggiunto un diodo di ricircolo. Quando il transistor si spegne, la tensione di induzione fluisce attraverso il diodo di ricircolo al terminale positivo della bobina. Poiché la tensione di induzione non raggiunge più il transistor, questo rimane spento.
Funzionamento tecnico di un diodo:
Un diodo è costituito da una piastra di silicio positiva e da una piastra di silicio negativa. Le piastre contengono buchi, con ioni positivi ed elettroni negativi. Questi si muovono al variare della direzione del flusso.
Queste piastre di silicio P e N sono posizionate una contro l'altra. La corrente va da positivo a negativo (direzione in avanti). Se la corrente scorre da negativo a positivo (direzione inversa), questa viene interrotta. Le immagini seguenti mostrano come è fatto:
Direzione inversa:
Nell'immagine sotto il diodo è spento. Ad esempio, il – è ora collegato a una sorgente di tensione e il + a terra. Il diodo ora garantisce che nessuna corrente fluisca da – a +.
Gli elettroni negativi ora sono stati tutti spostati sulla piastra con il silicio negativo. La piastra con il Silicio Positivo, cioè con gli ioni positivi, non conduce. I “buchi” sono vuoti, quindi non può avvenire alcuna conduzione e quindi nessun trasferimento di corrente.
Direzione del passaggio:
La corrente scorre da + a -, quindi nell'immagine da sinistra a destra. Gli elettroni positivi e gli elettroni negativi sono mescolati. Le lacune in P sono ora riempite dagli elettroni negativi, quindi si crea un effetto conduttivo (la direzione di trasmissione). Tuttavia si verifica una perdita di tensione perché si verifica un fastidio (il passaggio non è completamente pulito). Questa tensione è chiamata tensione di diffusione ed è sempre di circa 0,7 volt.
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