Diodos

De Wiki Cursos IFPR Foz
Ir para navegaçãoIr para pesquisar

Diodos

Os diodos são dispositivos semicondutores que conduzem corrente elétrica somente em um sentido [1], fluindo do anodo para o catodo:

[2]

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.

[2]

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.

[2]

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

[2]

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

[2]

Aplicações dos Diodos

Retificadores de tensão

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

Retificador de meia onda
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.

[2]

[2]

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.

[2]

Detector de pico

O circuito detector de pico permite detectar o pico de uma tensão alternada. É construído com um diodo em série com um capacitor. A carga é colocada em paralelo com o capacitor.

[2]

No circuito detector de pico, no ciclo positivo da senoide o diodo conduz e o capacitor é carregado até a tensão de pico da senoide. Quando a senoide começa de decrescer, com a tensão menor que a carga do capacitor, o diodo deixa de conduzir e o capacitor começa a descarregar sobre a carga resistiva. Se a constante de tempo do circuito RC for alta em relação ao ciclo da senoide, logo o capacitor volta a ser carregado quando a senoide atingir novamente o pico. Assim, a tensão sobre a carga fica oscilando ligeiramente em torno do pico da senoide. Esta ondulação é chamada de ripple.

[2]

Fonte de tensão

Uma fonte de tensão contínua simples, alimentada por uma tensão alternada, pode ser construída primeiro passando a tensão alternada por um transformador, visando abaixar a tensão para um valor desejável, em seguida a tensão é retificada por uma ponte retificadora de diodos 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. 

Referências

  1. SEDRA /SMITH. Microeletrônica, Vol.1, Makron Books, 1995.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 https://www.electronica-pt.com/diodo

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