다이오드의 모든것

소개글

다이오드의 모든것에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.다이오드란 무엇인가?
트랜지스터란??
정전압 다이오드(제너 다이오드):
발광 다이오드(LED):

2.다이오드의 특성 곡선

3.정류용, 스위칭용, 전압 안정용 다이오드

4.다이오드의 정류작용

5.다이오드 브리지

6.다이오드의 역방향 전류

7.테스트로 극성 측정하기

8.다이오드의 규격

9.다이오드의 종류

10.다이오드의 구조

11.다이오드의 용도

12.다이오드의 분류

13.다이오드의 명칭

14. 전기적 특성을 나타내는 용어와 약어

본문내용

딜 수 있는 최대의 전압을 말합니다.
I F = 순방향 전류 : 다이오드에 순방향으로 흘릴 수 있는 최대의 전류값입니다.
P = 허용전력 : 다이오드가 견딜 수 있는 최대의 전력을 말합니다. 다이오드에 전류를 흘리면 전류의 크기에 따라 0.6볼트에서 1.몇볼트까지 다이오드 양단에 전압이 생긴다고 말씀드린적이 있는데, 예를들어서 다이오드에 1A를 흘릴 때 다이오드 양단에 1.2볼트의 전압이 있다면, 1 * 1.2 = 1.2W... 즉 1.2와트의 전력을 소비합니다. 허용전력이 뭐냐하면, 다이오드 내부에서 소비되는 열손실입니다.
다이오드 내부에서 순방향전류 * 다이오드 양단의 전압의 전력이 소비되면, 다이오드는 따끈따끈해지다가 소비전력이 크면 엄청 열받습니다. 손도 못댈 정도로 그러다가 다이오드가 고장나는 겁니다. 그렇기 때문에 다이오드를 사용하는 주위환경이 고온이라면 더욱, 위의 규격에대해서 여유있게 사용해야합니다. 이러한 사실은 비단 다이오드에게만 국한되는 것은 아니고 대부분의 전자부품에 해당되는 내용입니다.
9.다이오드의 종류
반도체 다이오드
◆ 반도체
▷ 전기를 잘 통하는 도체와 통하지 않는 절연체의
중간적 성질을 갖는 물체
▷ 최외곽에 4개의 전자, 주위전자와 공유결합으로 안정
-> 금속보다 큰 저항
▷ 순도가 높은 규소(Si)는 거의 부도체에 가까우나 규소 결정에 비소(As)나 인듐(In)등의 불순물을 도핑(doping)
　
◆ 반도체의 종류
▷ n형 반도체
4가 원소인 규소(Si)나 게르마늄(Ge)에 5가 원소인인(P), 비소(As)나 안티몬(Sb)을 소량 첨가(도너 불순물)
자유전자가 전하를 운반
▷ p형 반도체
4족 원소인 규소(Si)나 게르마늄(Ge)에 3족 원소인붕소(B), 알루미늄(Al) 등을 소량 첨가(억셉터 불순물)
전자가 비어 있는 자리 -> 정공(hole)
◆ 반도체내의 전류
- n형 반도체 :
다수캐리어는 전자, 소수캐리어는 정공
- p형 반도체 :
다수캐리어는 정공, 소수캐리어는 전자
▷ 순방향전류 : 다수캐리어에 의한 전류
▷ 역방향전류(누설전류) : 소수캐리어에 의한 작은 전류
1) 드리프트 전류(drift current)
: 전위차에 의한 전계 때문에 생긴 전하의 움직임에
의한 전류
2) 확산 전류(diffusion current)
: 반도체내의 전하운송자의 밀도차에 의해 발생하는 전류
◆ 다이오드(diode)
:전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품
▷ p형 반도체와 n형 반도체를 접합시
-> pn접합 다이오드
<그림 8-13>
▷ 반도체 다이오드 기호
(화살표 방향으로 전류가 흐름)
▷ 전류는 p형에서 n형 쪽으로만 흐름(순방향)
: 애노드(anode)측에서 캐소드(cathode)측으로
전류가 흐름
▷ 전류는 n형에서 p형으로는 흐르지 않음(역방향)
◆ 다이오드 응용
◇ 정류(rectifier) : 교류전류를 맥동형태의 전류로 바꿈
1) 반파정류(half-wave rectifier)
: <그림 8-26>
▷ 전원의 극성
- 순방향 → diode 도통 → 부하에 전류공급
- 역방향 → diode 차단 → 전류=0
2) 브리지정류
: <그림 8-27>
▷ 변압기 윗단자
(+) : abcd 경로를 따라 도통
(-) : dbca 경로를 따라 도통
▷ 출력전압 입력전압
3) 전파정류
: <그림 8-28>
▷ 중간탭이 있는 변압기 사용
▷ 기본 주파수는 공급전압 주파수의 2배
▷ 출력전압은 1/2배
4) 커패시터 필터회로
: 부하에 커패시터를 병렬로 연결
정류기의 리플(ripple)전압을 감소
1) diode 도통시 커패시터 충전
2) diode 차단시 방전
-> 부하에 전류가 흐르는 시간을 길게 하여 ripple 감소
- 커패시터 필터의 리플률
: 커패시터의 용량이 커지면 리플 감소
R이 커지면 리플 감소
ex) if f=60Hz, C=1000μF, R=100Ω
10.다이오드의 구조
다이오드는 2 극 반도체 소자로서 주로 전류를 한쪽 방향으로 흐르게 하는 역할을 한다. 주로 PN 접합구조를 가지며, 접합하는 방법에 따라 다음과 같이 여러형태로 구분된다.
접촉형 - 게르마늄 또는 실리콘단결정편에 금속침을 세움
본드형 - 금/은(게르마늄 경우)또는 알루미늄(실리콘의 경우)을 전기펄스로 용접
합금형 - N형게르마늄에 인디움을, 실리콘의 경우 알루미늄을 합금하여 PN접합
확산형 - N형 실리콘 단결정에 고온의 P형 불순물가스를 가열하여 PN접합형성
메사형 - PN접합을 만드는 것은 확산형과 같으나, 필요외부분을 소거한 형태
플레이너형 - N형반도체웨이퍼 P형을 확산시 마스크를 사용 일부분만 확산
합금확산형 - 합금형의 일종으로 합금시 확산이 일어나게 함
에피택셜형 - 에피택셜 성장과정에서 PN 접합을 만듬
쇼트키 배리어형 - 금속과 반도체와의 접촉면에 생기는 쇼트키 배리어를 이용
이온주입형 - 반도체에 다른 극성의 불순물을 이온주입기술로 주입하여 PN접합형성
11.다이오드의 용도
다이오드의 주기능은 전류를 한 방향으로 흐르게 하는 정류기능이다. 그 다른 기능으로 많이 사용되며 요약하면 다음과 같다.
검파용,정류용 - 전류가 한쪽 방향으로만 흐르는 작용을 이용
리미터용 - 회로보호용, 일반다이오드, 제너다이오드등을 사용한다.
변조용 - 가변용량다이오드가 변조용으로 많이 사용된다.
믹서용 - 실리콘 쇼트키 배리허형이 많이 쓰인다.
증폭용
스위칭용 - 논리연산용과 코어드라이브용이 있다.
가변용량 - AFC나 동조, 주파수채배용으로 가변용량다이오드가 사용된다.
주파수채배용- 가변용량 다이오느나 스냅오프 다이오드를 사용한다.
정전압용 - 일정한 전압을 만들어 내기 위하여 제너다이오드를 이용한다.
마이크로파발진 - 건다이오드와 임펙트다이오드가 사용하며, 특수한 용도이다.
12.다이오드의 분류
다이오드는 용도에 따른 분류, 구조에 따른 분류가 있을 수 있으나 일반적인 방법에 의하면 다음과 같이 분류된다.
일반정류용 실리콘 다이오드
정류용 애벌랜치 다이오드
정류용 모듈/ 스택
소신호용 실리콘 다이오드
다이오드 어레이
실리콘 점접촉 다이오드
소신호용 실리콘 쇼트키 배리어 다이오드
소신호용 GaAs 쇼트키 배리어 다이오드
정류

키워드

다이오드,   트랜지스터,   제너 다이오드,   반도체다이오드,   다이오드특성곡선,   정류작용