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다이오드 역할.종류.구조 및 원리

안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.

#다이오드 는 정류 작용을 하도록 제어하는 반도체 소자 중 하나입니다.

오늘은 다이오드에 대해 포스팅하겠습니다.

 

다이오드란?

다이오드의 정의와 역할

다이오드란 한쪽 방향으로만 전류가 흐르도록 제어하는 즉, 정류 작용을 하는 반도체 소자입니다. 실리콘(규소)로 이루어진 다이오드가 대부분이며 그 외 게르마늄이나 셀렌 등의 반도체를 사용하기도 합니다.

다이오드가 하는 가장 큰 역할은 정류 작용이에요. 역전압을 막아 회로가 안정적으로 동작할 수 있도록 도와주지요.

다이오드에도 여러가지 종류가 있는데 다이오드의 종류에 따라 정전압을 얻도록해주거나 일시적으로 과전압을 방지해주는 등의 역할을 수행할 수 있습니다.

 

다이오드 구조와 원리

다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체가 결합된 PN 접합 구조를 가지고 있습니다.

P형 반도체의 단자를 애노드(Anode), N형 반도체의 단자는 캐소드(Cathode)라고 하며 전류의 방향은 애노드→캐소드로 흐르게 됩니다.

PN접합 다이오드에 순방향의 전압이 걸리면 전류가 원활하게 흐르게 되며 반대로 역뱡향의 전압이 걸리게 되면 P영역 내의 정공과 N영역의 전자가 서로 멀어지면서 전류가 흐르지 않게 됩니다.

순방향 전압이 인가된 다이오드
역방향 전압이 인가된 다이오드

왼쪽그림은 순방향의 전압이 걸린 다이오드입니다. P영역 내의 정공과 N영역의 전자가 적절히 배치되어 있어 전류가 원활하게 흐르게 되나 오른쪽그림과 같이 역방향으로 전압이 인가될 경우 P영역의 정공은 N영역의 반대 방향으로, N영역의 전자는 P영역과 반대 방향으로 이동하면서 공핍층이 형성되어 전류가 흐르지 않게 되는 것입니다.

 

다이오드 종류별 특징

다이오드에는 정류 작용을 하는 정류 다이오드 외에도 여러 종류의 다이오드가 있습니다.​

스위칭 다이오드는 스위치 특성이 우수한 다이오드입니다. 짧은 시간 내 On/Off 변환이 가능하기 때문에 스위치 역할로 사용할 수 있습니다.

정전압 다이오드라고도 하는 제너 다이오드는 일정한 정전압을 얻기 위해 사용합니다. 일반적인 다이오드가 순방향 전압을 사용하는 데에 반해 제너 다이오드는 역방향 전압을 걸어 사용하며 전류가 변하더라도 전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 합니다.

발광 다이오드는 전류를 순방향으로 흘렸을 때에 발광되는 다이오드입니다. 리드선이 긴 쪽이 애노드, 짧은 쪽이 캐소드 역할을 합니다.

포토 다이오드는 빛 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 특성이 있습니다.

쇼트키 다이오드 또한 스위치 특성이 우수하여 스위치나 정류 소자로 활용할 수 있습니다. 정류 다이오드와 유사하지만 P형 반도체 대신 금속 소재가 사용됩니다.

 

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