Dioda półprzewodnikowa zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodnika: typu n (katoda) oraz p - ( anoda).
Jak widać z rysunku przyłożenie napięcia
dodatniego na anodę a ujemnego (0) na katodę powoduje przepływ prądu -
odwrotnie dioda przechodzi w stan zaporowy. Przy takiej polaryzacji płynie
tylko niewielki prąd, zwany prądem wstecznym. W kierunku przewodzenia,
przy małym napięciu U dioda półprzewodnikowa przewodzi słabo. Dopiero po
przekroczeniu tzw. napięcia progowego (dla germanu wynosi ono ok. 0,2 V, a dla
krzemu ok. 0,7 V) prąd przewodzenia zwiększa się bardzo szybko.
W kierunku zaporowym przez diodę płynie bardzo mały prąd wsteczny o wartości
kilku mikroamperów. Wartość prądu wstecznego praktycznie nie zależy od wartości
przyłożonego napięcia, zależy natomiast od temperatury i własności materiału.
Podstawową cechą diod półprzewodnikowych jest prostowanie prądu przemiennego, jednak ich gama zastosowań jest o wiele szersza.
Dioda prostownicza:
Głównymi parametrami diod prostowniczych jest
maksymalne dopuszczalne napięcie wsteczne (napięcia pomiędzy anodą a katodą w
stanie zatkania) i maksymalny prąd przewodzenia, parametry te określają
możliwość użycia diody w konkretnym zastosowaniu. Innymi parametrami ważnymi w
tego rodzaju zastosowaniach jest maksymalny prąd chwilowy (określający
odporność na przeciążenia), maksymalna moc tracona na diodzie, czas
odzyskiwania zdolności zaworowej (wyznacza maksymalną częstotliwość prądu prostowanego).
Najpopularniejszym zastosowaniem diody prostowniczej jest prostowanie napięcia
o częstotliwości sieciowej, czyli (w Polsce) 50 Hz. Ważną cechą
charakterystyczną dla diody jest to, iż napięcie w kierunku zaporowym, jakie
odkłada się na diodzie może wynosić nawet kV, natomiast napięcie w kierunku
przewodzenia nigdy nie będzie większe od napięcia przewodzenia danego złącza.
Dla germanu wynosi ono około 0,2 V (diody rzadziej stosowane); dla krzemu
napięcie to równe jest około 0,7 V. Jeśli przekroczymy te wartości, dioda ulega
zniszczeniu.
Spotykane w praktyce zakresy pracy diod prostowniczych obejmują prądy o
wartości od kilku mA (miliamperów) do kilku kA (kiloamperów) i napięcia o
wartości od kilku V (woltów) do kilkudziesięciu kV (kilowoltów).
Dioda stabilizacyjna ( Zenera):
Dioda Zenera to odmiana diody, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza PN. W kierunku przewodzenia anoda spolaryzowana dodatnio względem katody zachowuje się jak normalna dioda, natomiast przy polaryzacji zaporowej (katoda spolaryzowana dodatnio względem anody) może przewodzić prąd po przekroczeniu określonego napięcia na złączu, zwanego napięciem przebicia. Napięcie przebicia jest praktycznie niezależne od płynącego prądu i zmienia się bardzo nieznacznie nawet przy dużych zmianach prądu przebicia.
Podstawowym zastosowaniem diody Zenera jest źródło napięcia odniesienia. Ponadto używana bywa, jako element zabezpieczający i przeciwprzepięciowy.
Dioda LED ( świecąca).
Zalety diod elektroluminescencyjnych:
·
mały
pobór prądu
·
mała
wartość napięcia zasilającego
·
duża
sprawność
·
mała
moc strat
·
małe
rozmiary
·
duża
trwałość
·
duża
wartość luminacji