Quando un diodo è esposto a una tensione continua (corrente continua), il suo comportamento dipende dalla polarità della tensione applicata rispetto all’orientamento del diodo. Un diodo consente alla corrente di fluire in una sola direzione, dal suo anodo (lato positivo) al suo catodo (lato negativo), quando polarizzato direttamente. Quando viene applicata una tensione positiva all’anodo e una tensione negativa al catodo, il diodo conduce corrente, consentendo agli elettroni di fluire liberamente attraverso il diodo.
Al contrario, quando un diodo è polarizzato inversamente, ovvero la tensione positiva viene applicata al catodo e la tensione negativa all’anodo, il diodo blocca il flusso di corrente. In questo stato, il diodo presenta una resistenza molto elevata, impedendo il passaggio di una corrente significativa. Invece, una piccola corrente di dispersione, nota come corrente di dispersione inversa, può fluire a causa di portatori di carica minoritari.
La funzione principale di un diodo in un circuito CC è controllare la direzione del flusso di corrente. Consente alla corrente di fluire in una direzione (polarizzazione diretta) mentre la blocca nella direzione opposta (polarizzazione inversa). Questa caratteristica rende i diodi essenziali per il raddrizzamento, dove la corrente alternata (corrente alternata) viene convertita in corrente continua. In un circuito raddrizzatore, i diodi conducono durante il semiciclo positivo del segnale CA, consentendo il flusso di corrente in una sola direzione, convertendo così la CA in CC pulsante.
Un diodo di per sé non aumenta la tensione CC; può invece essere utilizzato insieme ad altri componenti nei circuiti moltiplicatori di tensione per ottenere tensioni CC più elevate. I circuiti moltiplicatori di tensione basati su diodi, come il moltiplicatore di tensione Cockcroft-Walton, utilizzano diodi e condensatori per raddoppiare, triplicare o quadruplicare il livello di tensione in ingresso. Questo metodo è comunemente utilizzato in applicazioni che richiedono alimentazioni CC ad alta tensione, come nei tubi a raggi catodici (CRT) e negli acceleratori di particelle.
I diodi sono cruciali nei circuiti di rettifica per cambiare la corrente alternata in corrente continua. Consentendo alla corrente di fluire solo in una direzione, i diodi convertono la polarità alternata della corrente alternata in un flusso di corrente unidirezionale nel circuito di uscita. I raddrizzatori a semionda utilizzano un diodo per far passare solo metà della forma d’onda CA, producendo un’uscita CC pulsante. I raddrizzatori a onda intera utilizzano più diodi disposti in una configurazione a ponte per rettificare entrambe le metà della forma d’onda CA, producendo un’uscita CC più uniforme adatta per alimentare dispositivi e circuiti elettronici.