Diodos

Diodos

Os diodos são dispositivos semicondutores que conduzem corrente elétrica somente em um sentido , fluindo do anodo para o catodo:

O componente físico diodo tem uma faixa em uma das extremidades para indicar o terminal correspondente ao catodo.

Polarização de um diodo:

• Se uma tensão positiva (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele conduz (polarização direta);
• Se uma tensão negativa (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele não conduz (polarização reversa), se comportando como um circuito aberto.

Análise de circuitos com diodo

Quando o diodo de silício esta com polarização direta ele conduz, entretanto, apresenta uma queda de tensão direta sobre ele de 0,7 V.

Pela Lei de Kirchhoff das Malhas

V = 0,7 + R.I
I = (V - 0,7)/R

Se, por exemplo, V = 5 V e R = 1 kΩ, a corrente no circuito será: I = (5 - 0,7)/1 = 4,3 mA

Tipos de diodos

Diodo Zener

O diodo zener é um diodo especial que opera com polarização reversa. No caso, a polarização reversa em um diodo, sem condução de corrente, pode ser mantida até um nível máximo de tensão chamado tensão de ruptura, a partir da qual o diodo conduz. Desta forma, os diodos zener são construídos para operarem em tensão de ruptura específicas, com diferentes valores, sendo muito utilizados para construir reguladores de tensão.

Exemplo de regulador de tensão com diodo zener:

Foto Diodo

O foto diodo é um diodo que conduz recebe luz sobre sua junção de silício. É utilizado em sensores detectores de luz.

Led

Um led é um diodo emissor de luz (light emitting diode). Ele se comporta como um diodo, conduzindo apenas quanto polarizado diretamente.

Aplicações dos Diodos

Retificadores de meia onda

Uma das aplicações importantes dos diodos são os retificadores de tensão, que permitem converter a tensão alternada em tensão continua.

O retificador de meia onda é um circuito com um diodo apenas, que permite a passagem somente da parte positiva de uma onda senoidal a ser aplicada sobre uma carga.

Retificador de onda completa

O retificador de onda completa é um circuito com uma ponte de diodos, que permite a passagem a passagem da parte positiva e da parte negativa de uma onda senoidal a ser aplicada sobre uma carga. No caso, a parte negativa da onda senoidal é rebatida para o lado positivo, ficando, portanto, ambos os lados da senoide atuando sobre a carga.

Fonte de tensão contínua

A partir da uma fonte de tensão alternada, como a tensão fornecida pelas concessionárias de energia, pode-se construir uma fonte de tensão contínua. Para isto, primeiro usa-se um transformador para abaixar a tensão alternada para um valor desejável, em seguida a tensão é retificada por um circuito retificador de onda completa, e por último, a ondulação da onda retificada é filtrada por um capacitor.

Regulador de tensão

Uma fonte de tensão mais elaborada pode utilizar um regulador de tensão, o qual permite manter um nível de tensão constante automaticamente, independente das variações de corrente, tensão e temperatura. As tensões de saída mais usuais dos reguladores de tensão para sistemas de baixa tensão são 3,3V, 5V, 9V e 12V. 

Detector de pico

O circuito detector de pico gera um valor de tensão CC igual ao pico do sinal CA de entrada.

Funcionamento

Quando a tensão de entrada CA (v_in) está crescendo, o diodo conduz e provoca a carga do capacitor (C). Quando a tensão de entrada atinge o valor de pico o capacitor estará carregado com o valor máximo da tensão (V_pico). Quando o sinal CA começa a decrescer a tensão da entrada ficará menor que a tensão no capacitor e o diodo passa a não conduzir, ficando a tensão armazenada na carga do capacitor. Parte da carga do capacitor é descarregada sobre o resistor de carga (R_L). Se o resistor de carga for suficientemente grande, será observada apenas uma pequena oscilação na tensão contínua de saída, chamado ripple.

Laboratório

Laboratório: Diodos e Leds

Referências

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Evandro.cantu (discussão) 08h41min de 21 de setembro de 2021 (-03)

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