Comment les diodes réalisent-elles la rectification actuelle dans les dispositifs de communication?

1, principe de travail de la diode
La diode est composée de matériaux de type n- et p -, formant une jonction PN. Sa caractéristique principale est une conductivité unidirectionnelle: lorsqu'une tension directe est appliquée à la diode (avec la borne P connectée à une tension positive et la borne n connectée à une tension négative), la jonction PN se rétrécit, le flux électrons à partir du type N - au p - Lorsqu'une tension inverse est appliquée, la région de déplétion de la jonction PN s'élargit, supprimant le débit d'électrons et de trous, provoquant la désactivation de la diode et presque aucun courant s'écoule. Cette caractéristique permet aux diodes de contrôler efficacement la direction du flux de courant, fournissant une base pour la mise en œuvre des circuits de redresseur.
2, types et principes des circuits de redresseur de diode
(1) circuit de redresseur à demi-onde
Le circuit de rectification de demi-onde est la forme la plus simple de rectification, consistant en une seule diode. Au secondaire du transformateur de puissance, la tension d'onde sinusoïdale varie dans le temps. Pendant le demi-cycle positif de la tension, la diode se déroule dans le sens avant et la tension d'alimentation est appliquée à la charge, ce qui entraîne le courant de charge; Dans le demi-cycle négatif de la tension, la diode est à l'état de coupure inversé et il n'y a pas de tension ou de courant sur la charge. Ce processus est répété dans chaque cycle, entraînant la forme d'onde du demi-cycle négatif de l'alimentation électrique «coupée», ne laissant qu'une seule direction de sortie de tension. Cependant, en raison du fait que l'amplitude de cette forme d'onde de tension varie toujours avec le temps, elle est appelée tension de courant continu pulsé. Par exemple, dans une situation idéale, si la tension secondaire du transformateur de puissance est E, la tension à travers la charge R1 peut être calculée à l'aide de formules pertinentes, et la tension de crête inverse que la diode redresseur peut résister a également une valeur spécifique. Cependant, le circuit de rectification de demi-onde n'utilise que la moitié positive de l'alimentation, entraînant une efficacité de l'utilisation de la puissance plus faible.
(2) Circuit de rectification à ondes complètes
Le circuit de rectification à onde complète a été amélioré sur la base de la rectification de demi-onde, ajoutant une diode de redresseur D2 et en ajoutant un robinet central au secondaire du transformateur B1. Pendant la période de 0 à π, l'extrémité supérieure du secondaire B1 est positive et l'extrémité inférieure est négative, et D1 mène dans le sens positif. La tension d'alimentation est appliquée à R1, et la tension aux deux extrémités de R1 montre une forme d'onde de hausse positive et négative; Pendant la période de π ~ 2 π, l'extrémité supérieure du secondaire B1 devient négative et l'extrémité inférieure devient positive et D2 commence à mener positivement. La tension d'alimentation est continue à être appliquée à R1, et la polarité de la tension aux deux extrémités de R1 reste inchangée. Ensuite, dans chaque cycle ultérieur, le circuit de rectification à onde complète répétera le processus ci-dessus. La tension des deux cycles positifs et négatifs et demi de l'alimentation est rectifiée par D1 et D2, puis appliquée séquentiellement aux deux extrémités de R1. La tension obtenue sur R1 maintient toujours une forme d'onde de haut positif et de fond négatif. Le circuit de rectification à ondes pleins peut utiliser pleinement les deux cycles positifs et négatifs et demi de l'alimentation, améliorant considérablement l'efficacité de rectification, mais la production est relativement complexe et nécessite un transformateur spécialement conçu.
(3) Circuit de redresseur de pont
Afin de simplifier le processus de fabrication, des circuits de redresseur de pont ont émergé. Il utilise quatre diodes de redresseur pour former un circuit de pont et ne nécessite pas de transformateur de prise central. Lorsque l'alimentation est dans le demi-cycle positif, l'extrémité supérieure du secondaire B1 présente un potentiel positif et l'extrémité inférieure présente un potentiel négatif. Les diodes de redresseur D4 et D2 conduisent, et le courant commence à partir de l'extrémité supérieure du secondaire B1 du transformateur et passe par D4 R1, D2, revenant finalement à l'extrémité inférieure du secondaire B1; Dans le demi-cycle négatif de l'alimentation, l'extrémité inférieure du secondaire B1 devient un potentiel positif et l'extrémité supérieure devient un potentiel négatif. D1 et D3 conduisent, et le courant revient à l'extrémité supérieure du secondaire B1 à D1, R1 et D3 de l'extrémité inférieure du secondaire B1. Tout au long du processus, la tension aux deux extrémités de R1 maintient toujours une polarité positive et une polarité négative, et la forme d'onde est cohérente avec la condition pendant la rectification des ondes. Le circuit de redresseur de pont atteint une rectification efficace de l'alimentation CA par le biais de la disposition intelligente de quatre diodes, chaque diode de redresseur portant la moitié du courant de charge.
3, l'application spécifique des diodes dans l'équipement de communication
(1) détection de signal
Dans les systèmes de communication, les diodes sont couramment utilisées pour la détection du signal. Par exemple, dans un circuit de réception radio, le signal reçu est généralement un signal modulé par amplitude (AM) et les diodes convertissent le signal AM en un signal audio par rectification. Lorsque la moitié positive du signal de modulation d'amplitude est appliquée à la diode, la diode conduit et le courant passe à travers la charge pour générer la tension correspondante; Lorsque le signal est un demi-cycle négatif, la diode est désactivée et il n'y a pas de courant sur la charge. De cette façon, les informations dans le signal modulé d'amplitude sont extraites, atteignant la détection du signal.
(2) Modulation et démodulation
Les diodes jouent également un rôle important dans le processus de modulation et de démodulation des équipements de communication. En termes de modulation, les diodes peuvent être utilisées pour moduler les signaux porteurs. Par exemple, dans un circuit de modulation d'amplitude simple (AM), le signal audio module l'amplitude du signal porteur à travers une diode, faisant changer l'amplitude du signal porteur avec la variation du signal audio. En termes de démodulation, comme mentionné précédemment, les diodes peuvent restaurer des signaux modulés d'amplitude aux signaux audio, réalisant la démodulation du signal. De plus, dans des circuits tels que la modulation de fréquence (FM) et la modulation de phase (PM), les diodes participent également au processus de modulation et de démolation des signaux par leurs caractéristiques non linéaires.
(3) Conversion de fréquence
Dans les systèmes de communication, la conversion de fréquence est une étape importante. Les diodes peuvent être utilisées pour atteindre la conversion de fréquence. Par exemple, dans certains synthétiseurs de fréquence, les diodes fonctionnent en conjonction avec d'autres composants pour générer de nouveaux composants de fréquence par des effets non linéaires, réalisant ainsi la transformation de fréquence. De plus, dans le circuit de mélange, les diodes peuvent mélanger deux signaux de fréquences différentes pour générer des signaux de fréquence de somme et de différence, fournissant un support pour la conversion de fréquence dans les systèmes de communication.
(4) Protection de surtension
L'équipement de communication peut être soumis à diverses surtensions de tension pendant le fonctionnement, telles que la foudre, les fluctuations de puissance, etc. Une diode peut servir de composant de protection contre la surtension, conduisant lorsque la tension dépasse un certain seuil, contournant le courant de surtension à la terre et protégeant les autres composants contre les dommages. Par exemple, à l'entrée d'alimentation de l'équipement de communication, une diode de régulateur de tension est généralement connectée en parallèle. Lorsque la tension d'entrée dépasse la tension de panne de la diode du régulateur de tension, la diode effectue et libère l'excès de tension à la terre, protégeant ainsi le fonctionnement normal du circuit suivant.
4, indicateurs de performance et sélection des circuits de redresseur de diode
Lors de la sélection des diodes de redresseur, plusieurs paramètres de clé doivent être considérés de manière globale. Le courant rectifié maximal fait référence au courant moyen avant maximum vers l'avant qu'une diode est autorisée à traverser pendant le terme long - Le courant de fonctionnement inverse maximal fait référence au courant inverse maximum permis à une diode pour passer lors du polarisation inverse; La fréquence hors de coupe - se réfère à la fréquence à laquelle une diode commence à perdre sa conductivité unidirectionnelle; Le temps de récupération inversé fait référence au temps nécessaire à une diode pour passer d'un état de conduite à l'avant à un état de coupure inversé. Pour les circuits d'alimentation stabilisés en séries ordinaires, l'objectif principal est de savoir si le courant rectifié maximal et le courant de fonctionnement inverse maximum répondent aux exigences, et la série 1N, la série 2CZ, la série RLR, etc. peuvent être sélectionnées; Pour le circuit de rectification et le circuit de rectification d'impulsion de l'alimentation stabilisée en mode commutateur, il est nécessaire de choisir des diodes de redresseur avec une fréquence de fonctionnement plus élevée et un temps de récupération inverse plus court, tels que les séries RU, la série EU, la série V et les séries 1SR, ou choisir des diodes de récupération rapides pour assurer un fonctionnement efficace et stable du circuit.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd{{2} }diode/1smb5913a-1smb5957a.html