¿Cómo actúa un diodo de unión PN como interruptor?

Una unión PN es la forma más simple del diodo que se comporta como un cortocircuito ideal cuando está en polarización directa (encendido) y se comporta como un circuito abierto ideal cuando está en polarización inversa (apagado).

Durante el estado ‘ENCENDIDO’, el diodo práctico ofrece una resistencia llamada ‘resistencia delantera’. El diodo requiere un voltaje de polarización directa para cambiar a la condición de “ENCENDIDO”, que se denomina corte de voltaje. El diodo comienza a conducir en modo de polarización inversa cuando el voltaje de polarización inversa excede su límite, que se denomina voltaje de ruptura. El diodo permanece en estado ‘APAGADO’ cuando no se aplica voltaje a través de él.

Comportamiento práctico de un interruptor

Este sencillo video de animación explica claramente los temas semiconductores o diodos de unión PN, qué es polarización directa y polarización inversa

¿Qué es un semiconductor de unión P – N y cómo se forma?

El semiconductor de unión PN es una combinación de semiconductor tipo P con semiconductor tipo N para lograr la utilidad práctica de ambos. Se forma cuando un semiconductor de tipo P se une a un semiconductor de tipo N.

El semiconductor tipo P tiene agujeros libres con carga positiva y el semiconductor tipo N tiene electrones libres con carga negativa.

¿Qué sucede cuando se hace una unión PN? Cuando los semiconductores P y N se unen para formar el diodo semiconductor de unión PN, los electrones cerca de la unión PN saltan de N a P y los agujeros cerca del salto de unión de P a N. Este fenómeno crea una región de carga espacial o una capa de agotamiento como se muestra en el video. En esta región de carga espacial debido al movimiento, tenemos electrones en la región P y agujeros en la región N. Durante algún tiempo, los electrones retroceden de P a N en la región espacial o capa de agotamiento y algunos agujeros retroceden de N a P en la región espacial. Esto continúa sucediendo hasta que se alcanza el equilibrio. Este movimiento de electrones y agujeros en la región espacial o capa de difusión da lugar a la corriente de difusión. ¿Qué es el sesgo directo y cómo ocurre? La polarización directa ocurre cuando el terminal positivo de la batería está conectado a la región P y el terminal negativo de la batería está conectado a la región N. En esta condición, lo que sucede es que el terminal positivo repele los agujeros hacia la unión y el terminal negativo repele los electrones hacia la unión. Debido a esta repulsión, la región de agotamiento o la región espacial se reduce como se muestra en el video. Pero en una condición particular, si el voltaje en la polarización directa está por encima de un rango específico, los electrones en la región N se desplazan a través de la unión y migran a la región P y los agujeros en la región P se desplazan a través de la unión y migran a la Región N. Ahora la corriente fluye a través del circuito y esta corriente se llama corriente de deriva. ¿Qué es el sesgo inverso y cómo ocurre? La polarización inversa ocurre cuando el terminal negativo de la batería está conectado con la región N y el terminal positivo con la región P. En esta condición, los agujeros (cargados positivamente) de la región P se atraen al terminal negativo de la batería y los electrones (cargados negativamente) se atraen al terminal positivo de la batería. Esto da como resultado que la capa de agotamiento se ensanche. Ahora la unión PN actúa como un aislante y no permitirá que fluya corriente en el circuito. Pero en una condición, si el voltaje de la batería está por encima de un límite particular, que se denomina nivel de voltaje de ruptura de polarización inversa. Los electrones y los agujeros se rompen a través de la unión PN y se cruzan, lo que hace que la corriente fluya a través del circuito. Este desglose se denomina desglose de avalanchas. En este proceso, la corriente que fluye a través de la unión PN es muy alta y, en última instancia, la unión PN se daña debido al sobrecalentamiento causado por el exceso de flujo de corriente. Así es como funciona un semiconductor de unión PN.

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La unión PN tiene la característica de pasar corriente en solo una dirección. A diferencia de una resistencia, un diodo no se comporta linealmente con respecto al voltaje aplicado ya que el diodo tiene una relación exponencial de corriente-voltaje (IV). Un diodo conduce (ofrece una resistencia ideal de 0, es decir, actúa como un cortocircuito) solo cuando está polarizado hacia adelante, por lo que habrá flujo de corriente en el circuito y ofrece una impedancia muy alta (actúa como un circuito abierto) cuando está polarizado inversamente. No habrá flujo de corriente. De esta manera, el diodo de unión pn funciona como un interruptor.

“No puede usar diodos para encender y apagar la bombilla / LED que reemplaza un interruptor mecánico”.

El arte de aplicar el voltaje te hace sentir una replicación del interruptor. es decir, hacer que la corriente fluya para cruzar la barrera (del diodo PN) y pase lo que pase, la corriente comienza su viaje desde el terminal positivo de la fuente de CC y llega a su esposa en el otro extremo, es decir, el terminal negativo (potencial más bajo). Este tipo de amor por la corriente para alcanzar a su esposa que cruza el diodo PN se denomina polarización hacia adelante. Si muestra interés en conectar una bombilla en serie después del diodo, ¡se enciende! crearte una sensación de estado ON *.

Si cambia a polaridad, la corriente no podrá cruzar el diodo. Esto es lo contrario al párrafo anterior. Pero debe comprender debajo del párrafo antes de todo.

Eso es lo que se llama teoría básica del diodo. Y mi reexplicación.

– | P lado | N lado | –

Si un lado tiene agujeros y menos electrones dopados a propósito y en el lado N electrones y menos agujeros dopados a propósito.

Si no hay fuerza desde un lado para cruzar la barrera, los transportistas no se moverán.

Entonces, hay más agujeros en el lado P y más electrones en el lado N. Ahora la corriente fluye, entrando al lado N. ¡DIOS MIO! encuentra chica atractiva (electrones). Esta chica presente en el lado N hace corriente para olvidar a su esposa que espera en el terminal negativo :(. Se instala allí. La barrera aumenta a medida que la mayoría de los transportes se mueven hacia los extremos del terminal. Esto se llama polarización inversa. Sin embargo, los transportes minoritarios cruzan el cruce. Esta es la corriente de fuga llamada Is [Corriente de saturación inversa]. (* Esto avanza. Blah Blah. Ecuaciones, etc. Salga, no es apropiado para su pregunta. Estoy tratando de conectarme con todo el comportamiento y el funcionamiento práctico del diodo y dándote una breve visión de mi lado. *)

Entonces, si conecta una bombilla en serie al diodo, la bombilla no se encenderá. Esto creará una sensación de estado de apagado. *

(* Perdóname por señalar la corriente como terminal masculino y negativo como esposa, es solo para crear interés y divertirte. *)

(Comprenda el siguiente pensamiento en mente.

Dos tipos podrían ser posibles

1. “Huh! interesante. ok “No juzgar nada (Realmente esto muestra que eres una persona sabia, no desperdiciando el tiempo criticando) Incluso las personas más jóvenes pueden ser sabias, no solo los ancianos que se vuelven sabios con rebotes de experiencia y rebotes en la vida. O simplemente por comprensión interna de alta calidad.
2. {¡Soy yo!} “¡Qué mierda! Ya sabía esta respuesta. Este tipo se está volviendo complicado ”. Vea cómo juzgamos a veces, tratando de corregir a los demás y presumiendo de qué tan justos somos con nuestro conocimiento limitado. )

Gracias por leer.

Estoy relajado después de responder esto. Mi primera respuesta en Quora.

Feliz aprendizaje.

Soy ingeniero de la CE, 22 años consecutivos.

Idealmente,

Cuando un diodo tiene polarización directa, actúa como interruptor de encendido.

Cuando un diodo tiene polarización inversa, actúa como interruptor de apagado.

Para obtener más información, consulte este enlace: Diodo de unión PN, sus características y aplicaciones

Para una mejor comprensión, digamos que p es positivo yn es negativo, por lo que si conecta p a la parte positiva de la fuente yn a la parte negativa de la fuente, funcionará como un cortocircuito y, si se invierte la polaridad, actuará como un interruptor abierto

Cuando el diodo está polarizado hacia adelante, la resistencia es pequeña y la corriente pasa a través del diodo, pero cuando está polarizado inversamente, la resistencia es alta y actúa como un circuito abierto, por lo que no conduce. Al dar una polarización adecuada, se puede hacer un cambio

Cuando el diodo está polarizado hacia adelante (el ánodo es + ve), idealmente ofrece resistencia cero al flujo de corriente o dice que actúa como un cortocircuito.

Cuando el diodo tiene polarización inversa (el ánodo es -ve), actúa como circuito abierto.

Por lo tanto, puede usarlo como un interruptor, cuando la entrada es positiva, obtiene una salida cuando la entrada es negativa, no hay salida.

como un diodo de unión pn solo funciona en la zona polarizada hacia adelante y bloquea ot en la zona polarizada inversa … así que actúa como un interruptor

Un diodo en polarización directa tiene mucha menos resistencia que cuando está en polarización inversa. Si se desvía una resistencia muy alta a través de ella en polarización directa, puede comportarse como un interruptor.

dar más de 0.7V (diodo si) al lado + ve (lado samosa)

y 0 / terminal de tierra a ve (lado de la placa)