Nếu bạn đã ít nhiều tìm hiểu về lĩnh vực điện và những ứng dụng to lớn của nó trong việc sử dụng điện năng thì chắc hẳn bạn sẽ thường xuyên bắt gặp biểu tượng diode, điốt cầu. Vậy những linh kiện, thiết bị này là gì? và chúng hoạt động như thế nào trong việc sử dụng điện và hoạt động của máy móc và hệ thống. Hãy cùng làm rõ những vấn đề này trong bài viết ngay sau đây nhé!
Diode chỉnh lưu là gì?
Diode được biết đến như một linh kiện bán dẫn được sử dụng rộng rãi. Nói một cách đơn giản, diode chỉnh lưu là một chất bán dẫn chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng cụ thể khi sử dụng thiết bị này. Chúng thường bao gồm 2 lớp bán dẫn là loại N và loại P. Người ta thường cho rằng phía P là cực dương hay còn gọi là cực dương và phía N hay Cathode là cực âm. Đây là một trong những linh kiện cực kỳ quan trọng dùng để chuyển đổi điện áp xoay chiều sang điện áp một chiều cực kỳ đơn giản và dễ dàng.
Bộ chỉnh lưu diode là một loại diode chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng. Chức năng chính của diode này là biến đổi dòng điện xoay chiều (điện áp từ 50 Hz đến 60 Hz) thành dòng điện một chiều.
Tùy thuộc vào các loại điốt khác nhau, khả năng chịu đựng dòng điện của chúng là không giống nhau. Có những loại chỉ có thể xử lý vài trăm mA, nhưng cũng có loại có thể xử lý đến vài trăm A (ampe).
Diode chỉnh lưu chủ yếu được làm bằng Si. Diode chỉnh lưu có hai đặc tính kỹ thuật cơ bản, đó là dòng điện thuận cực đại và điện áp ngược tối đa (điện áp sụp đổ). Để có được hai đặc tính này, chúng tôi dựa vào các thông số do nhà sản xuất cung cấp.
Ngoài ra, diode chỉnh lưu thường hoạt động ở dải tần số thấp, có thể chịu được dòng điện lớn và có điện áp ngược có thể chịu được nhỏ hơn 1000V. Diode chỉnh lưu có nhiều sơ đồ chỉnh lưu khác nhau như: Mạch chỉnh lưu toàn chu kỳ, mạch chỉnh lưu nguồn đơn 2 nửa chu kỳ …
Ký hiệu và hình dáng của diode chỉnh lưu
Ký hiệu và hình dáng diode chỉnh lưu trên thực tế như sau:
Nguyên lý hoạt động của diode chỉnh lưu
Diode chỉnh lưu trung hòa
Ban đầu khi chưa có điện áp thì điốt chỉnh lưu ở trạng thái trung hòa về điện (trạng thái này còn được gọi là hàng rào điện thế). Lúc này, lớp vỏ P chứa nhiều lỗ trống và còn lại rất ít electron, còn với vỏ N thì ngược lại, vỏ N chứa nhiều electron tự do và rất ít lỗ trống. Sau đó các electron ở lớp vỏ N khuếch tán sang lớp vỏ P để lấp đầy các khoảng trống, và tương tự lỗ trống cũng khuếch tán ra lớp vỏ N.
Do đó, các ion dương được hình thành ở phía N và các ion âm được hình thành ở phía P. Tại giao điểm giữa P và N, có sự tích tụ của các ion âm và ion dương. Vùng này được gọi là vùng nghèo. Một điện trường tĩnh (hàng rào điện thế) được tạo ra ở phần tiếp giáp giữa hai lớp P-N, ngăn cản sự chuyển động của các lỗ trống và electron (vùng cách điện giữa hai lớp bán dẫn P-N).
Phân cực thuận cho diode chỉnh lưu
Nếu cực dương của điện áp được nối vào lớp P và cực âm nối với lớp N thì khi đặt điện áp vào, sự phân cực bắt đầu xảy ra: electron chuyển về cực dương, lỗ trống chuyển về cực âm và tạo ra dòng điện chạy trong diode.
Phân cực nghịch cho diode chỉnh lưu
Khi cực dương của nguồn được nối với lớp N và cực âm được nối với lớp P, không có dòng điện nào chạy trong diode ngoại trừ dòng điện rò rỉ (còn được gọi là dòng bão hòa ngược). Hiện tượng này là do khi ta mắc ngược cực của nguồn với diode thì vùng nghèo sẽ nhiều hơn và cản trở dòng điện.
Tuy nhiên, nếu chúng ta tăng điện áp ngược đến một giá trị nào đó đủ lớn để đi qua điốt (nếu dòng điện ngược vượt quá giá trị cho phép, điốt sẽ bị hỏng), các electron chuyển động nhanh hơn và va chạm với các nguyên tử khác và chính các electron cũng giải phóng ra nhiều electron vì chúng phá vỡ liên kết cộng hóa trị (electron kết hợp với lỗ trống). Đây là quá trình gia tăng điện tích khiến dòng điện ngược tăng đột ngột.
Ứng dụng của diode chỉnh lưu
Diode chỉnh lưu chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC. Trên thực tế, diode chỉnh lưu có rất nhiều công dụng trong cuộc sống: được sử dụng trong các mạch điện tử của tivi, máy tính, tủ lạnh … hay trong đèn xe máy, ô tô …
Trên đây là những kiến thức về điốt chỉnh lưu do vanbuom.net chia sẻ. Mọi thắc mắc về điốt chỉnh lưu thì các bạn có thể để lại bình luận bên dưới bài viết này. Và đừng quên đón đọc những bài viết mới nhất của vanbuom.net nhé!
https://drive.google.com/drive/folders/17H1unpJ3gKZjZdqTT267t9SkIRPypkW3 https://bit.ly/3M0IaJS
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1bdTSCewWRDQkFz12UhVCkXNFErDAtmb05qrWyqY1juc/edit?usp=sharing https://bit.ly/3rlIvgR
https://docs.google.com/drawings/d/1VfWGRI7k4RFPv7QAqlTRH3TpRCmC8qq4X4qO1W18esc/edit?usp=sharing https://bit.ly/3yaWDNx
https://www.google.com/maps/d/edit?mid=1Fp5MmEseB8A0Wx34XoZboObTiGq-Nic&usp=sharing https://bit.ly/3C4s4u1
https://docs.google.com/presentation/d/1iH-gyCFLC4jk5MI7tMkhOo366Kci1PJI3IRAZqs7oJE/edit?usp=sharing https://bit.ly/3y9XnTl
https://docs.google.com/document/d/1YYUcNcEHPoIWajDBpGfo6z8MqymtnRTxKc__vVrUSYg/edit?usp=sharing https://bit.ly/3SOunIG
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfkbR9IsJhzy5FxO7daCty6axDmFCTYgkBB2BGIJV9Hz5xX0g/viewform?usp=sharing https://bit.ly/3SRLPMc
https://jamboard.google.com/d/1XRo8kMxC5-WmlyMsJhDxCrhFHjzdq1SCyMBsq9hTl2M/edit?usp=sharing https://bit.ly/3dYEGef
Trả lời