Diode là một linh kiện điện tử không thể thiếu trong tất cả các mạch và thiết bị điện tử. Hãy cùng tìm hiểu về diode qua bài viết này.

Diode là gì?

Điốt (Diode) là một linh kiện điện tử bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều duy nhất mà không chạy ngược lại. Điốt bán dẫn thường có cấu tạo bằng cách kết hợp hai khối bán dẫn P và N và được nối với hai chân anode và cathode.

Điểm đặc biệt của mối tiếp giáp P – N là tạo thành một miền cách điện giữa hai chất bán dẫn. Điều này cho phép điện tử chuyển từ chất bán dẫn N sang chất bán dẫn P và tạo ra một lớp Ion trung hoà về điện. Mối tiếp giáp P-N chính là cấu tạo của Diode.

Trên hình ảnh dưới đây là một mô-đun P-N của Diode.

Video chia sẻ về Diode

Phân cực thuận cho Diode

Khi cấp điện áp dương (+) vào Anode (vùng bán dẫn P) và điện âm (-) vào Cathode (vùng bán dẫn N), miền cách điện thu hẹp lại và khi điện áp chênh lệch giữa hai cực đạt 0,6V (đối với Diode loại Si) hoặc 0,2V (đối với Diode loại Ge), diode sẽ bắt đầu dẫn điện. Dòng điện qua diode tăng nhanh, nhưng chênh lệch điện áp vẫn giữ ở mức 0,6V.

Ở đồ thị dưới đây là đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode.

Phân cực ngược cho Diode

Khi phân cực ngược cho Diode, cấp điện áp (+) vào Cathode (bán dẫn N) và điện âm (-) vào Anode (bán dẫn P), miền cách điện rộng ra và ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp. Diode có thể chịu được điện áp ngược lớn khoảng 1000V trước khi bị đánh thủng.

Cách đo và kiểm tra Diode

Để kiểm tra Diode, ta có thể thực hiện các bước sau:

• Đặt đồng hồ đo ở chế độ x1Ω và đặt hai que đo vào hai đầu Diode
• Đo theo chiều thuận bằng cách đặt que đen vào Anode và que đỏ vào Cathode. Nếu kim đồng hồ lên, đảo chiều đo và kim không lên, điều đó chỉ ra rằng Diode hoạt động tốt.
• Nếu đo cả hai chiều và kim lên bằng 0Ω, điều đó chỉ ra rằng Diode bị chập.
• Nếu đo theo chiều thuận mà kim không lên, điều đó chỉ ra rằng Diode bị đứt.
• Nếu đặt đồng hồ ở chế độ 1KΩ và đo ngược vào Diode, nếu kim vẫn lên một chút, điều đó chỉ ra rằng Diode bị dò.

Ứng dụng của Diode bán dẫn

Diode thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch giảm áp phân cực cho transistor và trong các mạch chỉnh lưu có thể tích hợp thành Diode cầu.

Phân loại loại Diode

– Diode Zener

Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường, nhưng có khả năng giữ một mức điện áp cố định khi phân cực ngược. Khi phân cực thuận, Diode Zener hoạt động như diode thường. Điện áp ngược đặt vào Diode Zener sẽ tạo ra một điện áp cố định.

Ứng dụng của Diode Zener trong mạch được minh hoạ qua sơ đồ sau:

– Diode Thu quang (Photo Diode)

Diode Thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, sử dụng miếng thuỷ tinh để chiếu ánh sáng vào mối tiếp giáp P-N. Dòng điện ngược qua Diode thu quang tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào Diode.

Ký hiệu của Diode thu quang:

– Diode Phát quang (Light Emiting Diode: LED)

Diode Phát quang (LED) là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận. Điện áp làm việc của LED khoảng 1.7 đến 2.2V và dòng điện qua LED thường từ 5mA đến 20mA. LED được sử dụng để làm đèn báo, đèn nháy trang trí và đèn chỉ trạng thái có điện.

– Diode Varicap (Diode biến dung)

Diode Varicap là Diode có điện dung giống như một tụ điện, và điện dung này thay đổi khi điện áp ngược đặt vào Diode thay đổi. Diode Varicap được sử dụng trong các mạch tivi màu và các mạch điều khiển tần số cộng hưởng bằng điện áp.

– Diode xung

Diode xung là Diode làm việc ở tần số cao khoảng vài chục KHz. Diode xung thường được sử dụng trong các bộ nguồn xung để chỉnh lưu. Đặc điểm của Diode xung khá giống với Diode thường, nhưng có vòng dánh dấu đứt nét hoặc hai vòng dánh dấu.

– Diode tách sóng

Diode tách sóng là một loại diode nhỏ được làm bằng thuỷ tinh và được sử dụng trong các mạch cao tần để tách sóng tín hiệu.

– Diode nắn điện (Diode chỉnh lưu)

Diode nắn điện là Diode được sử dụng trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz.

– Diode cầu

Diode cầu là Diode có cấu tạo bên trong gồm 4 hoặc 6 con diode để chỉnh lưu một pha hoặc ba pha xoay chiều thành điện áp DC.

Với những ứng dụng đa dạng của diode trong cuộc sống, hiểu về chúng sẽ giúp chúng ta áp dụng và sử dụng linh kiện này một cách hiệu quả.

Bạn có thể tìm hiểu thêm về Diode và các linh kiện điện tử khác tại trang web HEFC.