Hoe verschillen diodes en gelijkrichters?

Diodes zijn elektronische componenten die stroom slechts in één richting laten stromen. Ze bestaan ​​uit een halfgeleidermateriaal met twee aansluitingen: een anode (positief) en een kathode (negatief). Diodes worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals rectificatie (omzetten van AC naar DC), signaalmodulatie en spanningsregeling. Het zijn fundamentele bouwstenen in elektronische circuits, die zorgen voor een goede stroomgeleiding en bescherming tegen omgekeerde polariteit.

Diodegelijkrichters verwijzen specifiek naar diodes die worden gebruikt voor gelijkrichtdoeleinden, waarbij wisselstroom (AC) wordt omgezet in gelijkstroom (DC). Gelijkrichterdiodes zijn ontworpen om hogere stromen en spanningen aan te kunnen die typisch zijn voor voedingstoepassingen. Ze laten stroom slechts in één richting door, waardoor de negatieve halve cycli van AC effectief worden omgezet in positieve DC-uitvoer.

Fasegestuurde gelijkrichters zijn daarentegen een type gelijkrichtercircuit dat halfgeleiderapparaten zoals thyristors (SCR’s) gebruikt om de timing en fasehoek van het rectificatieproces te regelen. In tegenstelling tot eenvoudige diodegelijkrichters kunnen fasegestuurde gelijkrichters de uitgangsspanning aanpassen en een variabele DC-uitgang leveren door de ontstekingshoek van de thyristors te regelen.

Een fotodiode verschilt voornamelijk van een gelijkrichtdiode qua functie en constructie. Een fotodiode is ontworpen om bij blootstelling aan licht (fotonen) stroom op te wekken, waardoor lichtenergie wordt omgezet in elektrische stroom. Om dit foto-elektrische effect te bereiken, werkt het in omgekeerde voorspanningsmodus, waarbij invallende fotonen elektron-gatparen genereren die een stroom produceren die evenredig is aan de intensiteit van het invallende licht. Een gelijkrichterdiode is daarentegen geoptimaliseerd voor het omzetten van wisselstroom naar gelijkstroom door de stroom slechts in één richting toe te staan ​​en werkt doorgaans in de voorwaartse voorspanningsmodus.

De term “halfgeleider” verwijst in grote lijnen naar materialen die elektrische geleidbaarheid hebben tussen geleiders (metalen) en isolatoren (niet-geleiders). Halfgeleiders worden veelvuldig gebruikt in elektronische apparaten vanwege hun vermogen om elektrische signalen te controleren en te manipuleren. Een gelijkrichter, met name een gelijkrichterdiode, is een halfgeleiderapparaat dat de stroom slechts in één richting mogelijk maakt, waardoor de omzetting van wisselstroom naar gelijkstroom wordt vergemakkelijkt. Hoewel alle gelijkrichters halfgeleiders zijn, functioneren daarom niet alle halfgeleiders als gelijkrichters.

Signaaldiodes en gelijkrichtdiodes dienen verschillende doeleinden in de elektronica. Een signaaldiode is ontworpen voor toepassingen met lage stroomsterkte waarbij nauwkeurige controle van signaalmodulatie of spanningsrectificatie noodzakelijk is. Het is geoptimaliseerd voor kleine signaalniveaus en hoge schakelsnelheden, waardoor het geschikt is voor toepassingen zoals signaalclipping, demodulatie en beveiligingscircuits. Een gelijkrichterdiode is daarentegen ontworpen voor het verwerken van hogere stromen en spanningen die verband houden met gelijkrichttaken van de voeding. Het is geoptimaliseerd voor efficiëntie bij het omzetten van wisselstroom naar gelijkstroom, doorgaans met hogere voorwaartse spanningsdalingen, maar kan een grotere vermogensdissipatie aan in vergelijking met signaaldiodes.