Diodes zijn elektronische componenten die stroom slechts in één richting laten stromen, vergelijkbaar met een eenrichtingsklep voor elektrische stroom. Ze zijn doorgaans gemaakt van halfgeleidermaterialen en bestaan uit een P-N-overgang, waarbij de ene kant is gedoteerd met een materiaal dat een overmaat aan positieve ladingsdragers heeft (P-type) en de andere kant met een overmaat aan negatieve ladingsdragers (N-type). . Diodes zijn van fundamenteel belang voor de elektronica en worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder signaalrectificatie, spanningsregeling, schakelen en beveiligingscircuits.
Een gelijkrichter is een elektrisch apparaat of circuit dat wisselstroom (AC) omzet in gelijkstroom (DC). Het bestaat doorgaans uit een of meer diodes die in een specifieke configuratie zijn gerangschikt, zoals halfgolf- of dubbelgolfgelijkrichters. De primaire functie van een gelijkrichter is het gelijkrichten of omzetten van de wisselspanning in een pulserende gelijkspanning, waarbij de negatieve halve cycli van de wisselstroomgolfvorm worden verwijderd (bij halffasige gelijkrichting) of omgekeerd naar positief (bij dubbelzijdige gelijkrichting). ).
De functie van een diode in een gelijkrichterschakeling is om de stroom slechts in één richting mogelijk te maken. Bij halfgolfgelijkrichting wordt bijvoorbeeld een enkele diode gebruikt om de positieve of negatieve halve cycli van de AC-ingangsspanning door te laten, afhankelijk van de oriëntatie ervan. Bij dubbelfasige gelijkrichting worden vier diodes (opgesteld in een brugconfiguratie) gebruikt om zowel de positieve als de negatieve halve cycli van de AC-golfvorm gelijk te richten, zodat de uitvoer overwegend gelijkstroom is.
In een circuit vervult een diode verschillende functies, afhankelijk van zijn configuratie en toepassing. Naast gelijkrichting kunnen diodes worden gebruikt als spanningsregelaars (Zener-diodes), signaalmodulatoren, schakelaars (Schottky-diodes) of beveiligingsapparaten tegen spanningspieken (TVS-diodes). Hun vermogen om de richting van de stroomstroom te regelen, maakt diodes tot veelzijdige componenten in elektronische circuits, waardoor ze het vermogen en de signaalintegriteit effectief kunnen beheren.
Vier diodes worden gewoonlijk gebruikt in gelijkrichters, met name in dubbelfasige bruggelijkrichters. Deze configuratie, bekend als bruggelijkrichter, maakt gebruik van vier diodes die in een brug- of ruitpatroon zijn gerangschikt. Dankzij deze opstelling kan de gelijkrichter beide helften van de AC-ingangsgolfvorm omzetten in DC, ongeacht de polariteit. Het gebruik van vier diodes zorgt voor een efficiënte gelijkrichting en een hogere uitgangsspanning in vergelijking met halfgolfgelijkrichting, waardoor deze geschikt is voor diverse toepassingen die een soepelere gelijkstroomuitgang vereisen.
In een PN-overgang is een gelijkrichter een halfgeleiderapparaat dat de kenmerken van de PN-overgang gebruikt om wisselstroom (AC) om te zetten in gelijkstroom (DC). Door gebruik te maken van het vermogen van de diode om stroom slechts in één richting te geleiden, zorgen gelijkrichters ervoor dat slechts één polariteit van het AC-signaal wordt doorgegeven, wat resulteert in een DC-uitgang. Dit proces is essentieel voor het voeden van elektronische apparaten en systemen die een constante gelijkspanning nodig hebben voor een goede werking.
Een voorbeeld van een gelijkrichter is het bruggelijkrichtercircuit, dat gebruik maakt van vier diodes die in een brugconfiguratie zijn gerangschikt. Dit circuit wordt veel gebruikt in voedingstoepassingen om wisselspanning van het lichtnet om te zetten in een stabiele gelijkspanning die geschikt is voor het voeden van elektronische apparaten. Een ander voorbeeld is de halfgolfgelijkrichter, die een enkele diode gebruikt om slechts de helft van de AC-golfvorm gelijk te richten, wat vaak wordt aangetroffen in eenvoudigere toepassingen waar een minder vloeiende DC-uitgang acceptabel is.