Esse artigo é para você que é um entusiasta da eletrônica e que deseja conhecer um componente que é essencial para diversas aplicações eletrônicas, desde projetos mais simples (utilizando um LED) até equipamentos mais complexos (utilizando diodo SMD).
Você sabia que o LED é um diodo? Sabe identificar suas polaridades? Sabe qual as principais funções e tipos de diodos que se enquadram melhor para seu projeto?
Leia o artigo até o final para sanar essas e mais dúvidas que você tiver sobre o diodo!
O que é um diodo e qual sua função?
Diodo semicondutor é um componente eletrônico feito para permitir a passagem da corrente elétrica somente em um sentido. Logo, ele irá bloquear a passagem de corrente caso esteja no sentido contrário.
Este componente eletrônico é composto por um cristal semicondutor de silício ou germânio.
Um exemplo muito comum que sempre utilizamos para que você possa entender de forma simples o funcionamento do diodo, basta imaginá-lo como se fosse uma válvula onde o fluxo é permitido apenas em um sentido, e no outro sentido a corrente é bloqueada, de acordo com sua polaridade.
Principais Aplicações
O diodo é muito utilizado na eletrônica de forma geral, pela sua função ser tão importante para vários equipamentos eletrônicos e, até o final do artigo, você estará apto a identificar muitas de suas aplicações no seu dia-a-dia.
Sendo uma de suas funções converter corrente alternada para corrente contínua, encontramos diodo em carregadores de bateria de de celular, aparelhos de som, televisão, em multímetros, em placas microcontroladoras como o arduino e em uma infinidade de projetos eletrônicos.
Também temos muita utilização do diodo na área industrial. Além dos equipamentos normais como computadores, também existem aplicações de diodo em Nobreak, circuitos de proteção, estabilizadores e servidores de T.I, de modo geral suas aplicações são transformando corrente alternada em contínua, e bloqueando sinais elétricos indesejados.
Principais Características
A maior característica do diodo é conduzir corrente elétrica elevada. E por ter um comportamento similar a uma válvula ele também pode ser usado para evitar que correntes reversas passem pelo circuito.
Com a diversidade de tipos de diodos que temos hoje podemos usá-lo para diversas finalidades, tais como: reguladores de tensão, retificador de tensão e LED’s.
Queda de tensão e comportamento
Já foi dito e enfatizado nesse artigo que o diodo se assemelha a uma válvula, ou seja, ele permite passar corrente em apenas um sentido respeitando sua polaridade.
Além disso, o diodo semicondutor não trabalha de graça. Enquanto a corrente percorre através do diodo, uma parcela da energia é consumida por ele e é dissipada na forma de calor e, também para seu funcionamento, existe uma pequena queda de tensão, a qual geralmente é 0,7V.
Isso significa que quanto mais corrente passar pelo diodo, mais quente ele ficará devido a dissipação de energia na forma de calor. Em contrapartida, para que o diodo conduza eletricidade, deve-se aplicar no mínimo 0.7 V nos seus terminais.
Quais os tipos de diodo existem? E, quais suas aplicações mais comuns?
Você pode até não saber, mas garanto que você já viu pelo menos uma aplicação de diodo na sua vida, e qual diodo seria esse? O famoso e conhecido LED!
LED
LED é uma sigla que significa Diodo Emissor de Luz, ou em inglês (light emitting diode). Ele é um diodo semicondutor que utiliza um chip (semelhante ao utilizado em computadores) e sua função é transformar corrente elétrica em luz.
Essa emissão de luz é bem diferente da encontrada em lâmpadas comuns que geralmente usam filamentos metálicos ou radiação ultravioleta.
O Led é um diodo por que é um componente bipolar, um terminal chamado ânodo e o outro chamado de cátodo.
Dependendo de como for polarizado ele permite a passagem de corrente e assim emite uma luz. Dessa forma, a aplicação mais conhecida do diodo é a conversão da corrente elétrica em luz.
Fotodiodo
O fotodiodo é um diodo semicondutor que é sensível à luz. Sua principal função é converter fótons em eletricidade, ou seja, ele atua como um receptor de luz que é o oposto do LED que emite luminosidade.
Ele é bastante utilizado em painéis fotovoltaicos, além de que pode possuir outras funcionalidades como a de captar raios ultravioleta, infravermelho e Raio-x.
Diodo zener
O diodo zener é um dos mais variados tipos de diodo. Ele é obtido através da modificação do diodo comum que foi projetado para ser inversamente polarizado. Por isso, ele também é chamado de diodo de condução reversa.
Este componente eletrônico pode funcionar diretamente ou inversamente. Quando ele é polarizado diretamente, o componente funciona como um diodo qualquer enquanto que, a partir da tensão mínima, ele começa a conduzir eletricidade.
Diodo Schottky
É um diodo semicondutor que utiliza o efeito schottky, que é um fenômeno de queda de tensão em semicondutor, ou seja, quando ele é polarizado diretamente, tem uma queda de tensão bem menor que o diodo comum.
Ele é componente eletrônico que é bastante utilizado em circuitos de alta frequência pois precisam de uma velocidade de trabalho superior e a queda de tensão é menor que a de um diodo comum.
Diodo Ponte Retificadora
A ponte retificadora é um componente eletrônico composto por diodos retificadores que tem uma importante aplicação na eletrônica. A ponte é composta por 4 diodos retificadores unidos, geralmente em um único encapsulamento e sua função é bem simples: transformar a corrente alternada em corrente contínua.
Tem uma ampla aplicação em fontes de tensão contínua e um bom exemplo disso são os carregadores de celular e de notebook.
Diodo Túnel
É um diodo que possui resistência negativa. Foi dado este nome “túnel” devido ele operar em alta frequência e utilizar efeitos da mecânica quântica chamado de tunelamento. Sua função é deixar que os elétrons passem livremente através de barreiras em seu trajeto.
É um componente notório pela sua durabilidade. Para você ter uma ideia, existem diodos de túnel fabricados nos anos 60 e que estão em atividade até hoje.
Diodo varactor
Também chamado de varicap, a principal característica deste diodo é ele ter uma capacitância variável de acordo com a tensão em que ele é submetido.
Este componente tem muitas aplicações, como sua importante presença em circuitos de televisores, além de ser um diodo bem menor comparado a outros modelos. Ele também não emite muito ruído.
Diodo Gunn
Assim como o diodo de túnel, o diodo gunn também possui resistência negativa e
sua principal aplicação é em circuitos eletrônicos de alta frequência.
Este componente eletrônico é usado na fabricação de transmissores de baixa e média potência, sistemas de sensoriamento de proximidade e em topologias de circuito como oscilador local e de bloqueio.
Diodo Pin
Este diodo pin também é bem fácil de ser encontrado, assim como o diodo semicondutor. Ele possui uma camada de material a mais do que o diodo comum, material esse que não possui carga.
Pelas suas características esse diodo não é muito indicado para função retificadora. Já suas principais funções são muito importantes em circuitos atenuadores e em fotodetectores que identificam fótons de raio gama e de raios-x.
Como identificar a polaridade em diodos?
Em uma aplicação do diodo, a corrente flui do Ânodo (lado Positivo) para o Cátodo (lado negativo) sendo assim as aplicações elétricas do diodo são precisamente dadas como via de mão única.
O cátodo, que é o lado negativo, sempre vem identificado com uma listra no corpo do componente. Veja:
Como polarizar
Polarizar um diodo significa aplicar uma tensão em sua extremidade. Se conectarmos uma bateria nos terminais do diodo, com o polo positivo da bateria em contato no ânodo e o polo negativo no cátodo, haverá uma polarização direta.
Como escolher o diodo ideal para um projeto de eletrônica?
Diodo Ideal
Agora você já conhece muitos tipos de diodo, suas funções e principais aplicações e o mais importante: você já tem noção da importância do diodo para circuitos eletrônicos.
Sendo assim, podemos defini-lo como um componente que se assemelha bastante com a válvula e com a chave, mas, você sabe como utilizá-lo?
Então, irei te mostrar nas próximas linhas qual o diodo ideal escolher caso você ainda possua dúvidas sobre qual o melhor selecionar para um projeto de eletrônica.
Temos que ter em mente que o diodo é um componente eletrônico que controla o fluxo da corrente, por isso devemos primeiramente definir o papel que o diodo irá ter no seu projeto
Caso seu projeto necessite de um diodo emissor de luz, você deverá escolher o LED. Caso seu projeto necessite de um diodo que converta corrente alternada em corrente contínua, você deverá escolher o diodo retificador.
Potência máxima como critério de escolha
Os terminais que serão utilizados para o diodo nunca deverão ultrapassar a potência máxima especificada pelo fabricante do diodo.
Esse limite deve ser respeitado, pois assim evitamos um possível super aquecimento do componente.
A tensão reversa máxima é a máxima tensão que o diodo consegue impedir, sem deixar a corrente vazar. Uma dica aqui para facilitar o processo de escolha é procurar o datasheet do seu componente.
Tempo de chaveamento
Usualmente os diodos são divididos em duas categorias: diodos de baixa frequência e os diodos de alta frequência. Por exemplo, a frequência do diodo retificador pode chegar a 50Hz ou 60Hz.
O diodo GUNN é usado na fabricação de transmissores de baixa e média potência, sistemas de sensoriamento de proximidade e a frequência em que ele trabalha é entre 10Hz e 30Hz.
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