Como você pode ver, nós da TEC-CI vamos falar de mais um componente eletrônico semicondutor presente nas placas de circuito impresso. Vamos entender melhor como funcionam os diodos?

O diodo é um componente eletrônico semicondutor que na maioria dos casos possui dois terminais e tem a função de realizar a passagem de corrente elétrica, em um único sentido apenas, exercendo função similar a uma válvula que permite o fluxo em um único sentido. Isso ocorre por conta de sua junção PN, a estrutura básica para os semicondutores. Desse modo, a corrente segue o seu caminho fixo fluindo do anodo para o catodo.

Sua polaridade e o sentido da corrente elétrica podem ser identificados por meio de sua simbologia impressa nas placas de circuito impresso, e na maioria dos componentes através de uma faixa indicativa em uma das extremidades.

O componente tem variadas funções para uso, sendo uma das mais comuns a de agir como um retificador, convertendo tensão alternada em tensão contínua. Em suas funções o diodo pode apresentar uma considerável queda de tensão além de um alto aquecimento causado pelo fluxo da corrente.

Curiosidade: história do componente

A história desse componente é muito antiga. Os primeiros diodos foram aplicados no início de 1900, quando a tecnologia sem fio dava seus primeiros passos. O tipo Bigode de Gato, um dos primeiros a surgir, é caracterizado por um pedaço de fio muito fino, colocado em um pedaço de material tipo semicondutor. Esse modelo perdurou até cerca de 1920, quando a tecnologia termiônica ou de válvulas se tornou mais acessível.

Durante a Segunda Guerra Mundial, foram necessários novos tipos do componente para os conjuntos de radar que estavam sendo desenvolvidos na época. Interessante, não acha?

Escolhendo o diodo ideal

Como falamos anteriormente, o diodo pode apresentar alto aquecimento e, por isso, é necessário entender a potência máxima que ele suporta. Essa potência é calculada multiplicando a queda de tensão no diodo pela corrente que está passando por ele.

O resultado pode parecer pouco, mas é uma potência capaz de fazer o diodo esquentar bastante. Sendo assim, é muito importante ter certeza de qual é a corrente máxima que o diodo aguenta. Se houver alguma dúvida, pode ter certeza que esta informação está presente no manual do componente.

Alguns tipos

Fotodiodo

O fotodiodo é sensível à luz, e atua como um receptor dela, convertendo fótons em eletricidade. São bastante utilizados na captação de raios ultravioletas, infravermelhos e de raio-X. Para algumas aplicações, os diodos PIN funcionam muito bem como fotodetectores.

Diodo Zener

O diodo Zener ou diodo de referência de tensão é executado sob polarização reversa e quebra se atingir uma certa tensão. Caso a corrente seja limitada por um resistor, ela permite a produção de uma tensão estável. Esse tipo de diodo também é chamado de “diodo de condução reversa”. Como indicado, ele age de forma inversa ou direta e funciona de maneira diferente dependendo de como é polarizado.

Diodo Schottky

O diodo Schottky é conhecido por sua rapidez maior que os comuns, podendo conduzir a energia mesmo em níveis muito baixos de tensão. O seu uso mais conhecido é o de retificação de corrente elétrica, inserido em chaveadores rápidos. Além disso, esse tipo também é utilizado como diodo de potência para retificação de energia CA em fontes de alimentação e similares.

Para chegar a esse nível, eles são construídos de maneira diferente dos diodos normais, tendo um contato de metal com semicondutor.

Diodo Backward

Este tipo também é conhecido como diodo de volta. Apesar de pouco utilizado, é muito parecido ao diodo túnel em sua operação (falaremos desse tipo logo abaixo). Ele possui aplicações específicas, nas quais suas propriedades particulares podem ser usadas, geralmente em frequências de micro-ondas.

Um diodo backward é basicamente uma espécie de diodo túnel, no qual um lado da junção é menos fortemente dopado do que o outro.

Diodo Retificador

Os do tipo retificadores são populares por serem aptos a conduzir energia elétrica. Eles possuem dois terminais: um negativo e o outro positivo. Logo, esse tipo é capaz de converter uma corrente elétrica alternada em corrente contínua.

Diodo Pin

Já falamos desse tipo brevemente no primeiro exemplo citado. O modelo PIN é usado especialmente em fotodetectores e circuitos atenuadores. Ele possui uma capa de material extra sem carga, podendo ser encontrado tão facilmente quanto o diodo comum.

Este tipo de diodo apresenta áreas de silício tipo P e tipo N, mas entre elas há uma área de semicondutor intrínseco (ou seja, sem dopagem).

Diodo Varicap

Conhecido também como varactor, ele é usado em aplicações de radiofrequência (RF). Esse diodo possui uma polarização reversa colocada sobre ele e, dessa maneira, nenhuma corrente flui pela junção. Entretanto, a largura da camada de depleção varia dependendo da quantidade de polarização colocada sobre ela.

Diodo Túnel

Como falamos anteriormente, por mais que o tipo não seja tão utilizado nos dias atuais, o diodo de túnel foi usado para aplicações de micro-ondas, nas quais seu desempenho superou o dos demais dispositivos. Ele pode ser usado com facilidade em circuitos com oscilações de alta frequência de ordem 1Ghz.

Diodo Gunn

Por mais que o diodo Gunn não seja um diodo em forma de junção PN, esse tipo também é um dispositivo semicondutor com dois terminais. É normalmente usado para gerar sinais de micro-ondas e é aplicado em muitos projetos de RF como uma forma descomplicada e eficaz de gerador de micro-ondas.

Os diodos Gunn também são conhecidos como dispositivos de elétrons transferidos, ou TED. Curiosidade: esse dispositivo usa um efeito conhecido como efeito Gunn – nome dado devido ao seu descobridor, JB Gunn. Normalmente usado em fabricações de tipos de transmissores de baixa à média potência ou topologias de circuito, o diodo de tipo Gunn possui uma resistência negativa.

Diodo emissor de luz (LED)

Por fim, precisamos ressaltar a importância do diodo emissor de luz ou LED, um dos mais populares. Sua luz é produzida quando polarizado diretamente com a corrente fluindo através da junção.

Como você deve imaginar, por sua função, o LED é o tipo de diodo essencial em setores eletrônicos, sobretudo na área de iluminação comercial, residencial, pública e automotiva, presente também em telas, relógios, etc. Ele pode ser integrado facilmente em diversos circuitos elétricos, se tornando um componente eletrônico semicondutor de alta versatilidade. Devido à sua importância, iremos nos aprofundar sobre esse assunto em um outro artigo que será disponibilizado em breve. Aguarde!

Além dos diversos tipos de diodos quanto às suas aplicações devemos destacar também as variações quanto a sua composição, encapsulamentos e tecnologias de montagem. Diodos de cristal semicondutor como galena, germânio e atualmente o Silício, diodos de vidro, e diodos com tecnologia de montagem PTH e SMD, são facilmente encontrados na maioria das placas de circuito impresso.

Agora você deve ter compreendido como os diodos são essenciais na eletrônica. Esperamos ter te ajudado a entender um pouco melhor sobre esse componente! Em caso de dúvidas, fique à vontade para nos consultar a respeito do assunto.

Até o próximo texto!