Un diodo svolge diverse funzioni essenziali nei circuiti elettronici. La sua funzione principale è controllare la direzione del flusso di corrente elettrica. Un diodo consente alla corrente di fluire in una direzione (polarizzazione diretta) con una resistenza minima, mentre blocca il flusso di corrente nella direzione opposta (polarizzazione inversa) presentando un’elevata resistenza. Questa caratteristica rende i diodi cruciali per rettificare la corrente alternata (corrente alternata) in corrente continua (corrente continua), proteggere i circuiti dalla polarità inversa e regolare i livelli di tensione.
I diodi sono utilizzati per una varietà di scopi nei sistemi elettronici ed elettrici. Una delle principali applicazioni dei diodi è la rettifica, dove convertono la tensione CA in tensione CC. Consentendo alla corrente di fluire solo durante il semiciclo positivo del segnale CA (polarizzazione diretta) e bloccandola durante il semiciclo negativo (polarizzazione inversa), i diodi producono una corrente unidirezionale essenziale per alimentare dispositivi elettronici e sistemi che richiedono Tensione CC.
I diodi trovano un uso diffuso in diversi settori e applicazioni. Sono componenti integrali degli alimentatori, dove rettificano la tensione di rete CA in tensione CC utilizzabile per i dispositivi elettronici. I diodi vengono utilizzati anche nei circuiti di elaborazione dei segnali, come nelle radio e nelle apparecchiature di telecomunicazione, per rilevare o demodulare i segnali. Inoltre, i diodi svolgono un ruolo fondamentale nei circuiti di protezione, prevenendo danni da picchi di tensione e correnti inverse passando rapidamente in uno stato ad alta resistenza quando necessario.
Il principio di funzionamento di base di un diodo ruota attorno alla sua struttura semiconduttrice, tipicamente costituita da materiali come silicio o germanio. Un diodo è costituito da una giunzione PN, dove un lato (tipo P) ha un eccesso di lacune caricate positivamente e l’altro lato (tipo N) ha un eccesso di elettroni caricati negativamente. Quando viene applicata una tensione ai capi del diodo nella direzione in avanti (anodo positivo, catodo negativo), si abbassa la barriera di potenziale sulla giunzione, consentendo alla corrente di fluire facilmente. Nella polarizzazione inversa (anodo negativo, catodo positivo), la barriera potenziale aumenta, impedendo un flusso di corrente significativo, ad eccezione di una piccola corrente di dispersione.
Sebbene un diodo di per sé non converta la corrente alternata in corrente continua, è un componente fondamentale nel processo di rettifica, che converte la tensione alternata in tensione continua. Durante la rettifica, i diodi sono disposti in configurazioni come raddrizzatori a semionda (utilizzando un diodo) o raddrizzatori a onda intera (utilizzando più diodi o ponti di diodi). Queste configurazioni consentono ai diodi di rettificare efficacemente i segnali CA bloccando una polarità e facendo passare l’altra, creando così un’uscita CC pulsante. Componenti di filtraggio aggiuntivi come i condensatori vengono spesso utilizzati per uniformare l’uscita in una tensione CC più stabile adatta all’alimentazione di dispositivi elettronici.
