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Guias e Dicas
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Tipos de Diodo, Notas de estudo de Engenharia de Materiais

tipos de diodo

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 13/01/2010

cleber-pereira-fenili-11
cleber-pereira-fenili-11 🇧🇷

4.7

(12)

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Baixe Tipos de Diodo e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Materiais, somente na Docsity! UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC DIODO Kelly Araldi Cardoso Cleber Fenili 1 DIODO  Um diodo é um dispositivo constituído por uma junção de dois materiais semicondutores (em geral silício ou germânio dopados), um do tipo n e o outro do tipo p, ou de um material semicondutor e de um metal, sendo usualmente representado pelo símbolo da figura 1. 2 DIODO  Pode-se observar na curva característica do 1º quadrante (diodo polarizado diretamente) que à medida que se aumenta a tensão direta (UF) a corrente direta (IF) também aumenta.  Na curva do 3º quadrante (diodo polarizado inversamente) podemos observar que para uma dada faixa da tensão inversa (UR) a corrente inversa (IR) é desprezível (corrente de fuga). A tensão inversa não pode atingir a tensão de ruptura pois isso acarreta que o diodo passe a conduzir em sentido contrário (rompeu a junção PN). Corrente direta Corrente de fuga Corrente de fuga Tensão de ruptura Corrente de avalanche IF IR UFUR 5 JUNÇÃO PN  A junção de um material semicondutor do tipo P (com excesso de lacunas) com um material semicondutor do tipo N (com excesso de elétrons livres) origina uma junção PN. Na zona da junção, os elétrons livres do semicondutor N recombinam-se com as lacunas do semicondutor P formando uma zona sem portadores de carga elétrica que se designa por zona neutra ou zona de depleção. 6 JUNÇÃO PN Zona neutra ou zona de depleção Elétrons livres Lacunas Formação da camada de depleção 7 DIODO RETIFICADOR Quando polarizado diretamente um diodo retificador conduz porque na junção PN a zona neutra ou zona de depleção (zona sem portadores de carga elétrica) estreita a resistência elétrica diminui e a corrente elétrica passa. 10 DIODO RETIFICADOR Quando o diodo retificador está polarizado inversamente (Ânodo a um potencial negativo em relação ao cátodo) não conduz (está em corte). K A ++ - 11 DIODO RETIFICADOR Quando polarizado inversamente um diodo retificador não conduz porque na junção PN a zona neutra ou zona de depleção (zona sem portadores de carga elétrica) alarga a resistência elétrica aumenta significativamente e a corrente elétrica não passa. 12 DIODO IDEAL  A seguir, outro exemplo de aplicação do diodo, o retificador de onda completa: 15 TIPOS DE DIODO  Diodo Zener: É um diodo utilizado como regulador de tensão, ele é feito para funcionar na região de ruptura. Analisando o gráfico IxV pode- se verificar a existência de um "joelho", onde encontramos uma região em que a tensão no diodo praticamente não se altera com um grande aumento de corrente, servindo como um regulador de tensão. Este diodo pode ser produzido com tensões de ruptura da ordem de unidades a dezenas de volts. 16 Curva característica O gráfico de funcionamento do zener mostra-nos que, diretamente polarizado (1º quadrante), ele conduz por volta de 0,7V, como um diodo comum. Porém, na ruptura (3º quadrante), o diodo zener apresenta um joelho muito pronunciado, seguido de um aumento de corrente praticamente vertical. A tensão é praticamente constante, aproximadamente igual a Vz em quase toda a região de ruptura. As folhas de dados (data sheet) geralmente especificam o valor de Vz para uma determinada corrente zener de teste Izt. ZONA DE TRABALHO 17 Principio de funcionamento Efeito de zener – ao aplicar ao diodo uma tensão inversa de determinado valor (VZ) é rompida a estrutura atômica do diodo e vencida a zona neutra, originando assim a corrente elétrica inversa. Este efeito verifica-se geralmente para tensões inversas VR <5 Volt e o seu valor pode ser variado através do grau de dopagem (percentagem de impurezas) do silício ou do germânio.  Efeito de avalanche – Para tensões inversas VR >7 Volt, a condução do diodo é explicada exclusivamente pelo efeito de avalanche. Quando se aumenta o valor da tensão inversa, aumenta também a velocidade das cargas elétricas (elétrons). A velocidade atingida pode ser suficiente para libertar elétrons dos átomos semicondutores, através do choque. Estes novos elétrons libertados e acelerados libertam outros, originando uma reação em cadeia, à qual se dá o nome de efeito de avalanche.  Para tensões inversas VR, entre 5V e 7V, a condução do diodo é explicada cumulativamente pelos dois efeitos (efeito de zener e efeito de avalanche). 20 TIPOS DE DIODO  Diodo Emissor de Luz (LED - Light Emitter Diode):  Numa corrente direta, quando os elétrons recombinam-se com as lacunas (após passarem pela região de depleção), dissipam energia (ou seja, a diferença de energia inicial e final) de alguma forma. Diodos Zener por exemplo, dissipam esta energia na forma de calor, LEDs no entanto irradiam luz. Através da utilização de elementos como gálio, arsênio e o fósforo por exemplo, podem ser produzidos LEDs que irradiam no vermelho, laranja, amarelo, verde, azul ou infravermelho. 21 TIPOS DE DIODO  Fotodiodo:  Este é o nome dado a diodos que são produzidos especialmente para serem mais sensíveis à incidência de luz, aumentando a sua corrente reversa. Com o aumento da intensidade de luz o número de portadores minoritários aumenta, aumentando também a corrente reversa. 22
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