Diody to elementy elektroniczne, które umożliwiają przepływ prądu tylko w jednym kierunku, podobnie jak zawór jednokierunkowy dla prądu elektrycznego. Są one zazwyczaj wykonane z materiałów półprzewodnikowych i składają się ze złącza P-N, którego jedna strona jest domieszkowana materiałem posiadającym nadmiar nośników ładunku dodatniego (typ P), a druga nadmiarem nośników ładunku ujemnego (typ N). . Diody mają podstawowe znaczenie w elektronice i są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, w tym w prostowaniu sygnału, regulacji napięcia, przełączaniu i obwodach ochronnych.
Prostownik to urządzenie elektryczne lub obwód, który przekształca prąd przemienny (AC) w prąd stały (DC). Zwykle składa się z jednej lub więcej diod rozmieszczonych w określonej konfiguracji, takiej jak prostowniki półfalowe lub pełnookresowe. Podstawową funkcją prostownika jest prostowanie lub przekształcanie napięcia prądu przemiennego w pulsujące napięcie prądu stałego, przy czym ujemne półcykle przebiegu prądu przemiennego są albo usuwane (w prostownictwie półokresowym), albo odwracane na dodatnie (w prostownictwie pełnookresowym). ).
Funkcją diody w obwodzie prostownika jest umożliwienie przepływu prądu tylko w jednym kierunku. Na przykład w prostownictwie półfalowym pojedyncza dioda jest używana do przepuszczania dodatnich lub ujemnych półcykli napięcia wejściowego prądu przemiennego, w zależności od jej orientacji. W prostownictwie pełnookresowym cztery diody (ułożone w konfiguracji mostkowej) służą do prostowania zarówno dodatnich, jak i ujemnych półcykli przebiegu prądu przemiennego, zapewniając, że na wyjściu przeważa prąd stały.
W obwodzie dioda pełni różne funkcje w zależności od jej konfiguracji i zastosowania. Oprócz prostowania diody mogą służyć jako regulatory napięcia (diody Zenera), modulatory sygnału, przełączniki (diody Schottky’ego) lub urządzenia zabezpieczające przed skokami napięcia (diody TVS). Ich zdolność do kontrolowania kierunku przepływu prądu sprawia, że diody są uniwersalnymi elementami obwodów elektronicznych, umożliwiając im skuteczne zarządzanie mocą i integralnością sygnału.
W prostownikach, szczególnie w prostownikach mostkowych pełnookresowych, powszechnie stosuje się cztery diody. Konfiguracja ta, znana jako prostownik mostkowy, wykorzystuje cztery diody ułożone w sposób mostkowy lub rombowy. Taki układ umożliwia prostownikowi konwersję obu połówek fali wejściowej prądu przemiennego na prąd stały, niezależnie od polaryzacji. Zastosowanie czterech diod zapewnia wydajne prostowanie i wyższe napięcie wyjściowe w porównaniu do prostowania półfalowego, dzięki czemu nadaje się do różnych zastosowań wymagających płynniejszego wyjścia prądu stałego.
W złączu PN prostownik jest urządzeniem półprzewodnikowym, które wykorzystuje charakterystykę złącza PN do konwersji prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC). Wykorzystując zdolność diody do przewodzenia prądu tylko w jednym kierunku, prostowniki zapewniają, że przechodzi tylko jedna polaryzacja sygnału prądu przemiennego, co daje sygnał wyjściowy prądu stałego. Proces ten jest niezbędny do zasilania urządzeń i systemów elektronicznych, które do prawidłowego działania wymagają stałego napięcia stałego.
Przykładem prostownika jest obwód prostownika mostkowego, w którym zastosowano cztery diody ułożone w konfiguracji mostkowej. Obwód ten jest szeroko stosowany w zasilaczach do przekształcania napięcia prądu przemiennego z sieci na stałe napięcie prądu stałego, odpowiednie do zasilania urządzeń elektronicznych. Innym przykładem jest prostownik półfalowy, który wykorzystuje pojedynczą diodę do prostowania tylko połowy kształtu fali prądu przemiennego, co jest powszechnie spotykane w prostszych zastosowaniach, gdzie akceptowalny jest mniej gładki sygnał wyjściowy prądu stałego.