Neste post vamos aprender como usar diodos retificadores para construir alguns circuitos eletrônicos práticos e úteis.
Um diodo é o componente eletrônico semicondutor mais básico, que é construído com uma única junção semicondutora pn. Ele tem apenas dois terminais, que são chamados de ânodo e cátodo.
Os diodos podem ser de muitos tipos diferentes, como diodo retificador, diodo zener, diodo schottky, diodo túnel, diodo varacter etc.
O mais popular entre os tipos de diodos acima é o diodo retificador que é amplamente utilizado em quase todas as aplicações relacionadas a circuitos eletrônicos. Na verdade, o circuito eletrônico pode simplesmente estar incompleto e pode deixar de funcionar se um diodo retificador não for incorporado nele.
As principais propriedades de um diodo retificador são as seguintes:
- Um diodo tem dois terminais, ânodo e cátodo.
- Em um diodo retificador, o terminal do lado do cátodo é marcado com uma banda while,
- Em um diodo retificador, a corrente pode fluir apenas em uma direção, ou seja, do ânodo, em direção ao cátodo. A corrente não pode fluir ao contrário.
- Isso significa que o diodo conduzirá apenas quando uma CC positiva estiver conectada ao ânodo e uma CC negativa for aplicada ao cátodo. Se esta polaridade for invertida, o diodo não conduzirá e bloqueará a corrente.
- Devido a esta propriedade, os diodos retificadores são normalmente usados para retificação de CA para CC. Ou seja, quando uma corrente alternada é aplicada ao ânodo do diodo, ela permite que apenas os meios ciclos positivos passem para o lado do cátodo e bloqueia o ciclo negativo, e desta forma a CA é retificada para CC pelo diodo.
- Um diodo retificador sendo um dispositivo semicondutor, sempre criará uma queda de cerca de 0,6 V em seus terminais anodo e catodo. Ou seja, quando uma tensão é aplicada no ânodo, o cátodo produzirá uma tensão que pode ser 0,6 V menor que a tensão aplicada no ânodo.
Circuitos de aplicativos
Conforme explicado nas seções acima, um diodo é um componente indispensável sem o qual é praticamente impossível construir um circuito eletrônico.
Embora, na maioria dos circuitos, um diodo desempenhe um papel menos importante, existem muitas aplicações em que os diodos funcionam como o componente crucial, e vamos discutir algumas dessas aplicações de circuitos usando diodos nos parágrafos seguintes.
Retificadores de meia onda e onda completa
Uma das principais aplicações dos diodos é em fontes de alimentação. Uma fonte de alimentação CA para CC pode ser feita usando um único diodo básico para formar uma fonte de alimentação CA para CC de meia onda ou usando 4 diodos em uma configuração de rede em ponte para criar um circuito de fonte de alimentação CA para CC de onda completa. As duas variantes podem ser vistas nos diagramas a seguir,
Das duas aplicações de fonte de alimentação do diodo, a versão de onda completa é a mais eficiente, pois converte ambos os ciclos da CA em CC, enquanto a versão de diodo único converte apenas as meias ondas de CA em CC.
O retificador de ponte conectado com um transformador e sem capacitor de filtro também pode ser usado como fonte de frequência estável de 100 Hz ou oscilador de frequência de 100 Hz.
Conversor de 110 VCA para 220 V CC
Este conversor pode ser muito útil para operar equipamentos de 220V a partir de fontes de 110V. Os dois diodos junto com os dois capacitores de alta tensão são configurados como dobradores de tensão, que convertem rapidamente os 110V em uma saída de 220V DC.
No entanto, como a saída é DC, este pode ser um circuito de aplicação de diodo só pode ser usado para aparelhos que podem trabalhar tanto com AC quanto DC, por exemplo, barbeadores elétricos, lâmpadas LED, aquecedores, motores elétricos, ferro elétrico, ferro de solda etc. .
Ionizador de ar
O dobrador de tensão acima, quando estendido a muitos outros estágios usando diodos e capacitores, para formar uma escada, acaba constituindo um dispositivo muito especial chamado circuito ionizador de ar.
Esta configuração usa principalmente o recurso de retificação e bloqueio do diodo e o recurso de multiplicação de carga dos capacitores, para formar um circuito gerador de alta tensão negativa que pode ser usado para purificar o ar ao seu redor!
Para queda de tensão
Conforme discutido nas seções anteriores, um diodo retificador cairá em torno de 0,6 V quando uma tensão passar por ele. Esse recurso pode ser usado para derivar quantidades menores de tensão de fontes mais altas.
Por exemplo, se forem necessários 3,3 V de uma fonte de 5 V, isso pode ser facilmente obtido adicionando alguns diodos retificadores em série na saída da fonte de 5 V. Como cada diodo cai em torno de 0,6 V, isso significa que 2 nos de diodos seriam suficientes para obter os 3,3 V necessários de uma fonte de 5V.
Carregador de bateria solar
O recurso de queda de tensão acima de um diodo retificador pode ser aplicado para fazer um tipo mais simples de carregador de bateria solar, conforme mostrado abaixo:
Aqui podemos ver, muitos diodos são usados em série para controlar a saída de um painel solar para corresponder à tensão de carregamento da bateria. Os diodos diminuem a tensão do painel solar em etapas para que os níveis de tensão possam ser selecionados de baixo a alto, à medida que a luz do sol diminui, garantindo assim que as especificações mais altas do painel não causem problemas e sejam compatíveis com qualquer bateria simplesmente trocando um punhado de diodos retificadores em série.
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