다이오드의 개요

[배송학]

다이오드의(Diode) 개요

   다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다 반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만,그 외에 게르마늄,

   셀렌 등이있다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류 전류를 직류  전류로 바꾸는 정류기로서의 용도,라디오의 고주파

   에서 꺼내는 검파용 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있다.

   기호의 의미는 (애노드) (캐소드)로 애노드측에서 캐소드측으로는 전류가 흐르는 것을 나타내고 있다.  다이오드 중

   에는 단지 순방향으로 전류가 흐르는 성질을 이용하는 것 이외에 많은 용도에 흔히 사용된다.

다이오드의 종류

1.정류 다이오드: 교류를 직류로 변환할 때 응용

2.스위칭 다이오드: 고속on/off특성을 스위칭에 응용

3.정전압(제너)다이오드: 정전압 특성을 전압 안정화에 응용

4.가변용량 다이오드: 가변 용량 특성을 FM변조 AFC동조에 응용

5.터널( 에사키)다이오드: 음저항 특성을 마이크로파 발진에 응용

6.MES(쇼트키)다이오드: 금속과 반도체의 접촉 특성을 응용

7.발광(LED)다이오드: 발광 특성을 응용하여 광 센서로 사용

8.수광(포토)다이오드: 광검출 특성을 응용하여 광 센서로 사용

9.배리스터 다이오드: 트랜지스터의 출력단의 온도 보상에

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1)정전압 다이오드(제너 다이오드)

기호역방향으로 전압을 가했을 경우에 어떤 전압에서 안정하는 성질을 이용하여, 일정한 진압을 얻기 위해 사용한다.

PN접합의 항복(Breakdown)영역에서 동작특성이 나타나도록 제작된 다이오드로 주로 정전압    용으로 사용된다.PN반도체의 도핑레벨(Doupping Level)을 변화시켜서 2 ~ 200 [V]의 항복범    위를 갖도록 해당 전압별로 제작된다    제너(Zener)항복은 애벌런취(Avalanche) 항복과 달리 다이오드가 강하게 도핑(Doupping)되    면 공핍층이 대단히 좁아지므로 공핍층에서 생기는 전계의 세기가 300,000[V/cm]정도가 되면    가전자대 전자가 전도대로 충분히 끌어 올려지는데 이러한 형태에 의한 항복을 말하며, 고전계    방출(Highh Field Emission)이라고도 한다.    제너다이오드의 특성에서 항복전압 Vz에 도달하기까지 역방향 전류는 무시할 수 있다.Vz에서    는 급경사적으로 나타나므로 전류는 거의 수직적으로 나타난다.  대부분의 항복영역구간에 걸    쳐 출력전압은 Vz와같게된다.   제너다이오드의 소비전력 Pz는 Pz = Vz * Iz    로 표현되는데 이 값이 최대치(Data Sheet 상에 표시)이하인 경우는 제너다이오드가 파손되지    않고 원상복귀된다. 제너다이오드의 정격용량은 1/4 ~ 50[W]정도이다.

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2)발광 다이오드(LED)

회로 기호는  전류를 순방향으로 흘렸을 때에 발광하는 다이오드이다.

   발광 다이오드는 여러 종류가 있으므로 용도에 맞추어 선택할 수 있다.    

   주로 적색, 녹색이 많지만,   청색을 발광하는 LED도 있다.

   좌측에 나타낸 사진에서 맨 우측에 있는 LED는 하나의 LED에 적색과 녹색의 것이 함께 들어 있는 것이다.

   제각기 점등시킬 수도 있고, 양쪽을 동시에 켜면 오렌지색으로 된다.

   발광 다이오드의 극성의 확인 방법은 신품의 경우에는 리드선이 긴 쪽이 애노드, 짧은 쪽이 캐소드이다.

   극성이 모르는 경우에는 1.5V의 전지를 접속하여 확인하거나, 테스터를 저항 측정 모드로 해서 확인한다.

   테스터로 확인하는 경우에는 저저항 측정 레인지에서 적색과 흑색의 테스터 봉을 LED가 발광하도록 다이오드의 리드에

   각각 접속한다  발광하지 않을 경우에는 테스터 봉을 반대로 접속한다.

   발광하고 있는 다이오드에 접속하고 있는 흑색의 테스터 봉쪽이 애노드이다.

   발광 다이오드의 특이한 사용법으로 정전압을 얻기 위해 사용하는 경우도 있다.

   발광 다이오드는 순방향의 전압강하(VF)가 거의 2V로 생각보다 일정하게 유지하고 있다.

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3)가변용량 다이오드(배리캡 또는 버랙터:varactor)

회로 기호는  전압을 역방향으로 가했을 경우에 다이오드가 가지고 있는 캐패시터 용량(접합용량)이 변화하는 것을

이용하여 전압의 변화에따라 발진 주파를 변화 시키는등의 용도에 사용한다. 역방향의 전압을 높이면 접합용량은 작아진다.

	좌측의 그래프는 다이오드의 특성을 나타낸 것이다. 순방향으로 전압
	을 가했을 경우,   약간의 전압에서도 순방향의 전류는 쉽게 흐른다는
	것을 나타내고 있다. 순방향으로 흘릴 수 있는 전류는 다이오드에 따
	라 규정되어 있다.  그리고 통상적으로 사용하는 경우 다이오드 자체
	의 저항 성분에 의해 강하하는 전압은 0.6~1V(Vf)  정도이다(실리콘
	다이오드의 경우,  대략0.06V). 여러 개의 다이오드를 직렬로 접속하
	여 사용하는 회로에서는 이 전압 강하도 고려할 필요가 있다. 정류용
	으로 사용하는 경우, 순방향의 전류 허용 값은 중요한 체크 포인트이
	다 역방향으로 전압을 가했을 경우,  역방향 전류는 흐르기 어렵다는
	것을 나타내고 있다.

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4) 브리지 다이오드

교류전압을 직류전압으로 바꾸기 위해 정류용 다이오드를 사용한다.하나의 다이오드에서는 반파정류( 플러스와 마이너스가

교대로변화하는 전압의 플러스 측 또는 마이너스측 중에서 어느 한 쪽만 사용한다. ) 밖에 할 수 없지만,다이오드를 4개 조합

하면 전파 정류를 할 수 있다. 다이오드4개를 조합한 것이 다이오드 브리지 ( Diode bridge )이다.

http://www.sewoon.com/elect_data/information/semi.html