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다이오드는 한 방향으로 만 전기를 전도하는 2 단자 전자 부품으로, 특정 최소 전위차 또는 전압이 두 단자에 적용될 때만 가능합니다. 초기 다이오드는 AC를 DC로 변환하고 라디오에서 신호를 필터링하는 데 사용되었습니다. 이후 다이오드는 유비쿼터스 화되어 전자 장치를 보호하고 가정의 조명과 원격 제어 신호에 사용됩니다.
기본 구조
다이오드 사용의 기초를 이해하려면 표준 다이오드 구조를 보는 데 도움이됩니다. 표준 p-n 다이오드에는 두 개의 반도체가 연결되어 인터페이스를 형성합니다. 순수한 반도체는 전도되지 않으므로 금속 불순물이 첨가됩니다. p-n 다이오드의 하나의 반도체에서, 오염물 금속은 전자를 쉽게 포기한다; 다른 하나는 전자를 쉽게 받아들이는 금속으로 도핑 (불순 화)된다. 계면에서 전자는 한면에서 다른면으로 이동하여 전자가 양으로 하전 된 원자와받는 원자를 음으로 만듭니다. 중립과의 이탈은 인터페이스에서만 발생합니다. 외부 전류에서 유입되는 전자가 대부분 전자 수용 측에서 전자 공여 측으로 이동하도록 전계를 생성합니다.
초기 다이오드 : 라디오
이 단방향 속성은 AM 라디오에서 처음 악용되었습니다. 무선 신호가 앞뒤로 진동하여 안테나에 교류가 발생합니다. 증폭하기 전에 신호를 단방향으로 만들어야합니다. 따라서 라디오 다이오드는 신호의 절반을 통해 전자를 한 방향으로 움직이지만 다른 절반은 움직이지 않습니다. 요컨대, AC는 DC로 바뀝니다. 그런 다음 커패시터는 고주파를 필터링하여 오디오 신호 만 남겨두고 증폭 할 준비를합니다.
LED
다이오드를 가로 질러 전압을인가하면, 전자를 수용하는 불순물에 부착 될 때 전기 회로 주위를 이동하는 전류로부터 전자가 특정 파장의 빛을 방출합니다. 이것이 바로 발광 다이오드 (LED)가 빛을 생성하는 방법입니다. 그런 다음 전자는 사이에있는 전기장으로 인해 반도체 인터페이스를 가로 질러 이동하고 전자를 제공하는 반도체를 가로 지르고 전압원의 후단에서 계속되어 회로를 완성합니다.
포토 다이오드 및 감광 다이오드
다이오드가 빛을 생성 할 수있는 것처럼, 다이오드를받을 때 전류를 생성 할 수도 있습니다. 두 가지 유형은 TV와 같은 원격 제어 장치에서 함께 작동합니다. 후자는 태양 광 패널의 작동 방식입니다. 두 개의 다이오드가 리모컨에서 빛을 방출합니다. 하나는 가시 광선을 방출하여 신호가 전송되고 있음을 알려줍니다. 다른 하나는 보이지 않는 파장에서 이진 신호를 방출합니다 (따라서 눈에 보이는 포토 다이오드가 필요함). 광자는 전자 공여 반도체에 충돌하여 전자를 방출하고 운동 에너지를 제공합니다. 운동 에너지는 한 방향의 전류 만 허용되기 때문에 한 방향으로 만 변환 될 수 있습니다. 이것은 태양 전지판이 작동하는 것과 같은 방식으로 태양의 광자를 한 방향으로 만 전류로 변환합니다.
회로 보호
다이오드는 잘못 삽입 된 배터리로부터 회로를 보호 할 수 있습니다. 극성은 올바르지 않지만 다이오드를 지나는 회로는 손상되지 않으므로 희미한 전류 만 통과 할 수 있습니다. 다이오드는 서지 보호기에서도 중요한 역할을합니다. 소위 "발란 치 (avalanche)"다이오드는 접지선으로 연결되지만 단방향 방향으로 인해 규칙적인 전류가 흐르지 않습니다. 충분히 높은 전압에서 다이오드는 전압을 통과시킵니다. 전압이 작동 수준보다 훨씬 높아지면 애벌랜치 다이오드가 열리고 접지선을 통해 추가 전압이 나옵니다.