Tópicos:
- Geral
- Diodo como protetor de polaridade e retificador
- Diodo de roda livre
- Operação técnica do diodo
Geral:
Um diodo é adicionado a muitos circuitos eletrônicos, por exemplo, como retificador em um dínamo ou rádio, ou como diodo de roda livre em uma bobina. Esta página discute como funciona e as diversas funções.
Diodo como protetor e retificador de polaridade:
O diodo em um sistema fornece retificação. A corrente só pode fluir em uma direção e é bloqueada na direção oposta. Isso fica claro na imagem abaixo. Isso geralmente é feito para proteger os componentes contra conexões incorretas (como o chamado protetor de polaridade, ao alternar entre + e -). Se a alimentação e o aterramento de um componente estiverem invertidos, os diodos garantem internamente que a tensão seja retida para evitar danos à placa de circuito impresso, por exemplo.
A imagem a seguir mostra a função básica. O diodo D1 é condutor, D2 é polarizado reversamente. É fácil lembrar que a direção apontada pela seta é para onde a corrente flui. Em D1 a corrente passa e chega à lâmpada L1. A lâmpada acenderá agora. A lâmpada L2 não, pois este diodo está no sentido inverso. Em vez de uma lâmpada como neste exemplo, podem ser todos os tipos de componentes que podem ser irreparavelmente danificados quando conectados.
Diodos também são usados em dínamos para retificação. Em um dínamo é gerada tensão alternada, que deve ser convertida em tensão contínua. Isto é possível usando vários diodos (na ponte de diodos). Para mais informações sobre os diodos como retificador em um alternador, consulte o capítulo Diodos retificadores na página dínamo.
Diodo de roda livre:
Uma alta tensão é gerada em uma bobina, pense em uma bobina de ignição. A tensão que flui através da bobina é ligada e desligada pelo transistor. Porém, quando o transistor não conduz mais (a corrente fornecida à base é desligada), a bobina ainda está cheia de energia residual. A bobina não é capaz de ficar 'vazia' imediatamente após desligar o transistor. Após o desligamento, sempre é liberada uma tensão de indução, que pode ser muitas vezes superior à tensão de bordo de 14 volts.
O resultado é que o transistor permanece ligado devido a esta tensão de indução. Devido a esta indução, a bobina mantém o transistor conduzindo, mesmo estando desligado (na base do transistor).
Para evitar isso, um diodo de roda livre é adicionado ao sistema. Quando o transistor é desligado, a tensão de indução flui através do diodo de roda livre para o terminal positivo da bobina. Como a tensão de indução não atinge mais o transistor, ele permanece desligado.
Funcionamento técnico de um diodo:
Um diodo consiste em uma placa de silício positiva e uma placa de silício negativa. As placas contêm buracos, com íons positivos e elétrons negativos. Eles se movem conforme a direção do fluxo muda.
Essas placas de silício P e N são colocadas uma contra a outra. A corrente vai de positiva para negativa (direção direta). Se a corrente fluir de negativo para positivo (direção reversa), isso será interrompido. As imagens abaixo mostram como isso é feito:
Direção oposta:
Na imagem abaixo o diodo está desligado. Por exemplo, o – agora está conectado a uma fonte de tensão e o + ao terra. O diodo agora garante que nenhuma corrente flua de – para +.
Os elétrons negativos agora foram todos movidos para a placa com o silício negativo. A placa com silício positivo, ou seja, com íons positivos, não conduz. Os “buracos” estão vazios, portanto não pode ocorrer condução e, portanto, nenhuma transferência de corrente.
Direção de passagem:
A corrente flui de + para -, portanto na imagem da esquerda para a direita. Os elétrons positivos e os elétrons negativos são misturados. As lacunas em P são agora preenchidas pelos elétrons negativos, criando assim um efeito condutor (a direção de transmissão). Porém, há perda de tensão, porque ocorre um incômodo (a passagem não está completamente limpa). Essa tensão é chamada de tensão de difusão e é sempre de aproximadamente 0,7 volts.
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