Điốt chỉnh lưu có đặc tính gì – Công thức tính diode zener

Diode zener là gì ? Diode chỉnh lưu là gì ? Đặc tính của các loại diode

Nơi trao đổi học hỏi phân tích về các loại diode chỉnh lưu nhằm hiểu sâu sắc về linh kiện bán dẫn diode là gì ? chúng có tác dụng ra sao

Các loại diode chỉnh lưu là gì ? Tại sao điốt chỉnh lưu lại là đề tài phổ biến nhất hiện nay; ” các loại diode linh kiện không thể thiếu trong các sơ đồ mạch điện thiết bị công nghiệp ” câu nói này có đúng không ? . Một đề tài nghiên cứu về diode chỉnh lưu mà các bạn sinh viên thường tìm tòi học hỏi sẽ được chia sẻ tại đây !

Và để hiểu / phân loại được diode chỉnh lưu chúng ta nên tìm hiểu kỹ diodes là gì ? Chúng có bao nhiêu loại ! Sử dụng mạch ổn áp liệu có nên dùng diode zener xử lý hay không; cấu tạo và ứng dụng của các loại diode chỉnh lưu như thế nào ?

Hôm nay; mình sẽ giới thiệu đến cách bạn chi tiết về các loại diode chỉnh lưu phổ biến hiện nay. Đồng thời; hỗ trợ anh em hiểu rõ về cách thức sử dụng đồng hồ vạn năng để xác định cực của các loại điốt chỉnh lưu một cách chuẩn xác nhất

Diode ( Đi ốt ) là gì

Đầu tiên Diode chỉnh lưu hay còn gọi điốt; chúng ta khẳng định nó là một loại linh kiện bán dẫn cực nhỏ được thiết kế hầu hết trong các boar mạch điện tử hiện nay

Bản thân các con diode bán dẫn này luôn đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Tuỳ vào từng boar mạch thiết bị sẽ có các loại diode chỉnh lưu khác nhau về kích thước, chức năng; độ chính xác xử lý trong từng ứng dụng cụ thể

Có nhiều anh em thường hỏi ” Tại sao lại gọi nó là diode bán dẫn ? “

Đơn giản là vì bọn này được thiết kế ra chỉ để dẫn và hiệu chỉnh các dòng điện. Chính vì thế; công nghiệp người ta thường gọi là diode ( điốt chỉnh lưu )

Vậy câu hỏi đặt ra :

Diode bán dẫn có tác dụng gì

Hay ứng dụng của diode dùng để làm gì. Thực ra; diode đóng vai trò là một thiết bị gắn trong vi mạch hướng dòng tải điện đi qua từ đó chúng ta có thể hiệu chỉnh; pha trộn các dòng tín hiệu biến chúng thành tia tín hiệu mới; hoặc đóng ngắt các tải điện đi qua như một loại công tắc….Và đây chính là công dụng của diode chỉnh lưu

Người ta hay nói diode đóng vai trò như một bộ chỉnh lưu. Vậy chỉnh lưu theo anh em hình dung nó là gì ?

Bộ chỉnh lưu có nghĩa là một loại linh kiện có khả năng chuyển hoá dòng điện xoay chiều hay còn gọi dòng điện 2 chiều; đưa chúng quy về thành một dòng điện duy nhất !

Cho nên đối với diode sinh ra chỉ cho phép dòng điện đi vào theo một hướng nhất định và không có sự đảo chiều

Vậy đối với hiện tượng đảo chiều dòng điện cần ứng dụng trong mạch thiết bị thì ta phải làm sao ?

Để trả lời cho câu hỏi này ta tìm hiểu thêm:

Diode zener là gì

Linh kiện bán dẫn diode zener là một loại bán dẫn điện tử sinh ra để giải quyết vấn đề trên. Diode zener cho phép dòng điện đi qua nó có thể đổi hướng theo chu kỳ vận hành

Nói đơn giản nó cho phép dòng điện đi vào và đi ra theo quy luật tuần hoàn; bằng cách đấu nối ngược từ đó luôn xuất hiện một dòng điện ổn định ở 2 đầu diode zener .

Cho nên; diode zener được ứng dụng rộng rãi trong việc thiết kế nhằm điều chỉnh điện áp cho phù hợp với mạch thiết kế; nên người ta thường gọi đây là một loại diode ổn áp. Vì thế; đối với các mạch ổn áp người ta sẽ cân nhắc đến việc sử dụng transistor hay diode zene

Ký hiệu các loại diode zener chỉnh lưu

• Loại này nó có 2 ký hiệu khác nhau
• Đối với diode zener nằm trong sơ đồ mạch điện thì ký hiệu như hình trên
• Còn một ký hiệu khác ZD hay DZ tuỳ vào từng hãng sản xuất

Điốt chỉnh lưu có đặc tính gì

• Là thiết bị thiết kế nhỏ gọn gắn tại vi mạch
• Được thiết kế phân vạch màu để xác định nguồn và cực điốt
• Tốc độ bán dẫn năng lượng của điôt chỉnh lưu nhanh và ổn định
• Hướng đi của dòng điện luôn luôn từ chân âm sang chân dương

Cách xác định cực của điốt

Đối với diode hướng dòng điện luôn di chuyển từ cực âm; và chuyển hoá qua cực dương của đi ốt chúng ta có 3 cách xác định cực rất rõ ràng:

• Thông qua ký hiệu vạch phân cực in trên con diode đó
• Xác định cực diode thông qua đồng hồ vạn năng
• Cực của điốt được xác định bằng cách nhìn vào sơ đồ mạch điện

Chúng ta sử dụng đồng hồ vạn năng kiểm tra cực âm dương trên diode; khi và chỉ khi các vạch phân cực sử dụng lâu bị mờ

Bật đồng hồ vạn năng => Đi đến chức năng Ohm cầm 2 que đồng hồ chạm vào 2 chân diode:

Trường hợp 1: Hiển thị ohm theo đúng bản chất thì xác định luôn cực nằm bên que đen đồng hồ chính là cực dương phân cực

Trường hợp 2: Nếu đồng hồ báo lỗi hoặc hiện nhỏ hơn hoặc bằng 1 thì ta đảo chiều que đồng hồ làm tiếp như trường hợp 1

Làm sao xác định cực của diode thông qua sơ đồ mạch điện ?

Bất kỳ một sơ đồ vi mạch nào nếu anh em để ý nghiên cứu kỹ về điôt sẽ phát hiện lúc nào cực âm cũng được hàn vào bảng mạch điện

Tại sao vạch màu trên diode zener biểu thị cực điốt

Vạch phân cực là gì ? Xác định chân diode thông qua vạch phân cực như thế nào ?

Thực ra; vạch phân cực hoặc các thông số kỹ thuật khắc trên link kiện bán dẫn chính là những ký hiệu đặc biệt thể hiện trên từng con diode; để giúp chúng ta nhận biết được các phân cực của thiết bị trong quá trình đấu nối. Bên cạnh đó; còn cho chúng ta biết được diode đó có công suất lớn; hay nhỏ cho phép điện áp vào là bao nhiêu ……..

Trên mỗi diode bán dẫn thì cực âm luôn được sơn màu trắng nếu con điốt lày thiết kế lớp vỏ bọc màu đen. Trường hợp diôt vỏ bọc màu trắng thì cực âm sẽ có ký hiệu mà đen

Công thức tính diode zener là gì

Đối với mức suy đoán diode zener thì 2 điểm nổi bật anh em cần quan tâm trong vấn đề xây dựng các công thức tính toán một con điốt bất kỳ:

• Tổng dòng điện tải di chuyển
• Công suất diode khi có điện trở mắc nối tiếp vào; hoặc sự thay đổi đột ngột của các dòng tải để có phương pháp lựa chọn và xử lý thích hợp

Một điều anh em có thể chưa biết : ” Dòng điện dẫn qua diot luôn ngược với tải ”

Điều này có nghĩa là nếu tải tăng lên thì dòng điện giảm và ngược lại

Cho nên cách lựa chọn diode phải luôn phù hợp với dòng tải min max đi qua

Tôi ví dụ:

Tải max bao nhiêu thì bắt buộc phải chọn công suất của diode phải cực lớn theo. Mà con diode công suất càng lớn thì tất nhiên kích thước phải càng bự; nhằm mục đích cho phép và hấp thụ điện áp đi qua nó

Trong trường hợp tải lớn hơn hoặc bằng thì chắc chắn diode hư hỏng vì khi đó dòng điện đi qua rất lớn

Bảng tra diode zener

Thông thường bảng tra điốt sẽ giúp chúng ta bớt đi các công thức tính toán. Nhìn vào bảng tra sẽ thấy được toàn diện về tín hiệu trở; dòng điện và điện áp cần thiết cho từng loại diode cụ thể giúp chúng ta biết được cách độc và phân loại một con diode ngắn gọn dễ hiểu

Tuy nhiên; đối với những bài tập liên quan đến diode zener thì bắt buộc chúng ta phải sử dụng các công thức tính toán trên để xử lý; để tìm ra lời giải cụ thể cho từng yêu cầu đưa ra

Nguyên lý làm việc của diode – diode zener

Cùng là một loại diode chỉnh lưu nhưng chúng có nguyên lý hoạt động riêng biệt có nét tựa tựa giống nhau

Có sự trao đổi electron theo nhiều hướng giữa các phân cực ( – ) ( + ) và cách thực vận hành luôn theo một chu kỳ cụ thể

Nguyên lý hoạt động của diode ( điốt ) như thế nào ?

Đối với thằng diode nó hoạt động theo một chiều thuận nhất định. Điều này có nghĩa nếu dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm thì nó đóng vai trò là một diode bán dẫn.

Nhưng ngược lại nếu dòng điện chạy ngược lại từ cực – sang cực + thì nó là một thiết bị cách điện cực kỳ hiệu quả. Anh em có thể tham khảo hình trên để hình dung dễ dàng hơn về nguyên lý làm việc của con diode này

Nguyên lý làm việc của diode zener

Riêng về con diode zener nó cũng cho dòng điện chạy qua theo chiều thuận phân cực âm dương và tất nhiên điện output khi nào cũng thấp hơn điện input

Ví dụ cách mắc diode zener chiều thuận

Mạch điện chứa diode zener bán dẫn đấu nối về bóng đèn nếu ta cấp dòng vào 6V thì khi đi qua con diode này nó chỉ còn 6,5V ( sự sụt áp 0,7V như sơ đồ thể hiện chi tiết bên dưới để anh em hiểu rõ hơn

Ví dụ mạch ổn áp dùng diode zener

Vấn đề ổn áp thì con điốt này sẽ được mắc nối tiếp theo chiều ngược lại như hình để đảm bảo dòng điện đi qua diode luôn trong trạng thái ổn định

Ví dụ diode zener là 12v 10w thì khi đấu nối anh em cho dòng vào diode nên lớn hơn 12v tức là tầm 13v thì dòng điện luôn ở trạng thái ổn áp 11v. Cho dù xảy ra hiện tượng quá áp hay tăng áp lớn hơn 13v đồng thời nhỏ hơn 24v

Còn nếu anh em cho dòng vào đi ốt ổn áp 12v hoặc nhỏ hơn 12v thì chắc chắn nó sẽ không bao giờ cho dòng điện đi vào

Đây chính là tính chất đặc trưng xảy ra trong quá trình làm việc của diode zener khi chúng ta đấu nối 2 chiều thuận ngược khác nhau

Đối với các diode zener 5v 5w – 10a – 12v 5w – 15v hay 20a…..Đều có 2 dạng đấu nối tương tự như trên

Cách kiểm tra diode zener sống hay chết bằng đồng hồ VOM

• Lấy con đồng hồ VOM ra bật về chức năng đo ohm
• Ta lấy que đen con đồng hồ VOM chạm vào chân màu đỏ của diode và que đỏ chạm chân còn lại nếu kim lên ( 1 ) và đổi ngược lại que đo mà kim không lên thì diode zener còn hoạt động ok
• Trường hợp kim không lên ( 1 ) thì 100% diode zener đã bị hư hỏng

Cách đo và phân biệt diode zener 2-3-4 chân

Trong những trường hợp sử dụng diode zener quá lâu dẫn đến nhãn mác bị mờ. Thông qua đồng hồ VOM chúng ta vẫn có thể phân biệt được diode zener bao nhiêu vôn nha anh em.

Ví dụ 2 con diode zener 6v và 18v

Trường hợp này vặn đồng hồ vạn năng mức 10kohm để đo bằng cách chạm que đỏ vào chân đỏ và que đen vào chân còn lại của con điốt

Nếu kim nhích nhẹ thì đây là diode 18v. trường hợp kim đồng hồ vạn năng nhích lên phân nửa đồng hồ thì đó là điôt 6V

Thì ở vấn đề đo chuyên sâu của từng loại diode sẽ chia sẻ kỹ hơn cho anh em ở bài sau để hiểu sâu hơn về nó

Bây giờ chúng ta khám phá một số loại diode phổ biến trên thị trường hiện nay

Các loại diode chỉnh lưu – xung – cầu – phát quang – tiếp điểm

Hiện nay; theo các kết cấu vi mạch và kết quả nghiên cứu kỹ lưỡng thì chúng ta có rất nhiều loại diode :

• Diode chỉnh lưu ( điốt chỉnh lưu )
• Diode tiếp điểm
• Diode xung
• Diode cầu
• Diode tách sóng
• Diode ổn áp
• Diode thu quang
• Diode phát quang
• Điốt tiếp giáp PN
• Điốt Schottky

Đấy là các loại điốt bán dẫn khá thông dụng khá phổ biến hiện nay. Vậy câu hỏi đặt ra đặc điểm của các loại diode được phân biệt ra sao ?

• Diode tiếp điểm có chức năng như thế nào
• Cách đấu và xác định chân diot cầu ra sao
• Diode xung là gì
• Diode biến dung dùng để làm gì
• Điốt tách sóng có tác dụng gì
• Ứng dụng của diode phát quang – Thu quang
• Công nghệ diode laser là gì
• Diode schottky là gì

Chắc chắn với anh em sẽ có một bài chia sẻ để trả lời chi tiết các vấn đề thắc mắc trên. Còn hiện tại; bài chia sẻ về diode zener là gì sẽ tạm kết thúc tại đây

Hy vọng; diode chỉnh lưu sẽ được anh em góp ý thêm tạo nên độ phong phú về dòng điốt giúp các anh em yêu nghề hiểu sau hơn.

Tham khảo thêm:

Át tô mát là gì