Hai notato le perle LED densamente raggruppate sulla parte superiore del Schermo LED, che in realtà è ciò che spesso chiamiamo un diodo ad emissione luminosa. Questo tipo di diodo trova impiego in una vasta gamma di applicazioni e, poiché ne esistono diverse tipologie, gli ingegneri utilizzano simboli differenti per distinguerle. Scopriamole insieme.
Cos'è un diodo?
Un diodo è un dispositivo elettronico realizzato in materiale semiconduttore. Ha una conduttività unidirezionale e quando è eccitato, la direzione della corrente scorre dal polo positivo attraverso il tubo al polo negativo.
Se la corrente scorre dal terminale negativo al terminale positivo, la corrente nel diodo viene bloccata e non può passare.
Qual è il simbolo del diodo?
Il simbolo del diodo rappresenta un diodo in uno schema elettrico. È costituito da una lunga linea che collega un triangolo perpendicolare alla linea lunga e da uno schema di linee corte in serie. Il triangolo rappresenta il terminale positivo del diodo e la linea corta perpendicolare alla linea lunga rappresenta il terminale negativo del diodo.
Come leggere i simboli dei diodi?
Valutare i due terminali (positivo e negativo) di un diodo
Il terminale positivo è solitamente un triangolo che indica la direzione del flusso di corrente. E la linea corta vicino al lato piatto del triangolo o contrassegnata (bandata o a strisce) sul package del diodo rappresenta il catodo.
Direzione del flusso di corrente
Quando un diodo è polarizzato direttamente, la corrente fluisce dal terminale positivo attraverso il canale del diodo fino al terminale negativo, il che significa che il terminale positivo sarà più positivo del catodo, consentendo al diodo di condurre normalmente in questo particolare stato.
Quando un diodo è polarizzato inversamente, la corrente scorre dal terminale negativo attraverso il percorso del diodo fino al terminale positivo, il che significa che il catodo sarà più positivo del terminale positivo, impedendo alla corrente di passare e agendo come un isolante.
Tipi di diodi e relativi simboli
Diodo per uso generale
Un diodo per uso generale può anche essere definito diodo raddrizzatore. Questo diodo converte la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC) e ha una conduttività unidirezionale che consente alla corrente di fluire nella stessa direzione, ovvero il terminale positivo dell'alimentatore è collegato al terminale positivo del diodo e il terminale negativo dell'alimentatore è collegato al terminale negativo del diodo. Allo stesso tempo, un diodo per uso generale è in grado di bloccare il flusso di corrente nella sua direzione opposta.
Il simbolo di un diodo per uso generico è un triangolo cavo o pieno più una linea retta, con il triangolo al centro accanto a una linea verticale che assomiglia a un pulsante di pausa.
Diodo Zener
Un diodo Zener è un diodo specializzato che fornisce una tensione di riferimento stabile. Consente il flusso di correnti dirette e inverse, a condizione che la corrente inversa possa raggiungere il valore di rottura, noto anche come tensione Zener.
Il simbolo di un diodo Zener è un triangolo con una breve linea verticale, la cui estremità inferiore si estende leggermente nella direzione del triangolo, mentre l'estremità superiore si estende leggermente nella direzione opposta.
Diodo Schottky
Il diodo Schottky è un diodo costituito da una minuscola struttura formata da un metallo e un semiconduttore di tipo N, ed è un diodo realizzato appositamente per applicazioni RF. Viene utilizzato principalmente quando è necessario limitare le perdite e le alte frequenze. Il motivo è che non ha una giunzione PN come un normale diodo, quindi ha una caduta di tensione diretta molto bassa e una commutazione rapida.
Il simbolo di un diodo Schottky è simile a quello di un diodo Zener, ma il simbolo di un diodo Schottky si basa sul simbolo di un diodo Zener posizionando i due piccoli segmenti di linea estesi più in verticale nella regione centrale.
Diodo tunneling
I diodi tunneling operano sul principio dell'effetto meccanico quantistico del tunneling e sono composti principalmente da semiconduttori P&N altamente drogati. La "sintonizzazione" avviene quando la giunzione PN altamente drogata consente agli elettroni di fuoriuscire. Allo stesso tempo, il diodo tunnel opera nella regione di resistenza negativa in cui la corrente diminuisce all'aumentare della tensione.
Il simbolo di un diodo tunnel si esprime in due modi: con una linea corta e con una semiellisse. Il primo è un triangolo pieno con un segmento di linea simile a “[“o “]”.
Diodi PIN
Il "PIN" in diodo PIN sta per la struttura a tre strati all'interno: strato P, strato I e strato N. I semiconduttori di tipo P e di tipo N fortemente drogati si trovano tra gli strati semiconduttori "I". Quando polarizzati inversamente, le alte tensioni vengono bloccate dallo strato I. Inoltre, a causa del lento tempo di recupero inverso dei diodi PIN, non sono adatti per applicazioni ad alta frequenza.
Il simbolo di un diodo PIN è un parallelogramma o la lettera "P" tra un triangolo pieno e una breve linea verticale.
Diodo ad emissione luminosa (LED)
Un diodo a emissione luminosa è una giunzione PN formata collegando un materiale di tipo P (con un eccesso di carica positiva) a un materiale di tipo N (con un eccesso di carica negativa), per questo è anche chiamato diodo a giunzione PN.
Quando un LED (diodo a emissione di luce) è polarizzato direttamente, è in grado di convertire l'energia elettrica in energia luminosa, emettendo luce. Il materiale del semiconduttore determina il colore della luce.
Il simbolo del LED (diodo a emissione di luce) è costituito da un triangolo pieno e da una breve linea con due frecce che si diramano verso l'esterno, inclinate di 45 gradi, disegnate nell'angolo in alto a destra.
Diodo ad emissione luminosa bicolore
Due diodi ad emissione luminosa e LED sono generalmente la stessa cosa, l'unica differenza è che il diodo ad emissione luminosa a due colori è in grado di collegare due LED di colori diversi in parallelo inverso in un unico pacchetto e di illuminare due colori diversi con più polarità.
Il simbolo del diodo a emissione di luce bicolore è diverso dal simbolo del diodo ordinario: è composto da un cerchio e quattro frecce, all'interno delle quali c'è un rettangolo, i bordi superiore e inferiore hanno un triangolo pieno e una linea verticale, il motivo superiore e quello inferiore sono sfalsati simmetricamente.
45 gradi delle quattro frecce erano disposte due a due nell'area in alto a sinistra e nell'area in basso a destra, presentando una disposizione dispersa verso l'esterno.
Fotodiodo – Un fotodiodo è un dispositivo che converte l'energia luminosa in energia elettrica.
Un fotodiodo è un dispositivo semiconduttore che converte l'energia luminosa in energia elettrica. Funziona sul principio per cui i fotoni reagiscono con il materiale semiconduttore per produrre coppie elettrone-lacuna. Quando questi portatori di carica sono separati da un campo elettrico o da una giunzione PN, viene generata una corrente proporzionale all'intensità della luce incidente.
Il simbolo di un fotodiodo è simile a quello di un diodo a emissione luminosa, fatta eccezione per il fatto che la direzione della freccia di un diodo a emissione luminosa punta nella direzione di un triangolo, non verso l'esterno.
Fotodiodo bidirezionale
I fotodiodi generici sono progettati per funzionare solo con polarizzazione inversa, ma il fotodiodo bidirezionale supera questa limitazione e può funzionare sia con polarizzazione diretta che inversa, avendo una natura di funzionamento bidirezionale.
Il simbolo di un fotodiodo bidirezionale è una combinazione di una forma a diamante e di due frecce rivolte verso l'interno.
Diodi TVS
Un diodo TVS è un tipo di diodo utilizzato per sopprimere picchi di alta tensione ed è anche noto come diodo di soppressione della tensione transitoria. È in grado di proteggere un circuito in una direzione con polarizzazione inversa.
Il simbolo di un diodo TVS ricorda un "papillon". In particolare, un motivo a "L" specchiato appare al centro inferiore di due triangoli pieni opposti.
Diodo inverso
Un diodo inverso ha una caratteristica di resistenza negativa su un intervallo di tensioni, in modo che quando la tensione attraverso il diodo aumenta, la corrente attraverso il diodo diminuisce. Pertanto, può essere utilizzato come diodo tunnel quando polarizzato direttamente e come diodo Zener quando polarizzato inversamente.
Il simbolo di un diodo inverso è costituito da un triangolo e da un segmento di linea verticale a forma di "manubrio".
Diodo termico
Un diodo termico può anche essere chiamato diodo Peltier. Dissipa in modo efficiente il calore dai componenti elettronici e migliora le prestazioni complessive dei dispositivi elettronici. Allo stesso tempo, può catturare il calore di scarto sul campo di raccolta di energia e convertirlo in energia utile.
Il simbolo di un diodo termico è basato su un triangolo pieno e una linea corta, con la parola "t°" aggiunta nella parte inferiore.
Diodo laser
Un diodo laser è un dispositivo semiconduttore che converte l'energia elettrica in energia luminosa, che viene emessa come raggio laser. Quando una corrente elettrica passa attraverso il diodo, fa sì che i fotoni si condensino e vengano quindi emessi come un raggio stretto e intenso, producendo un'amplificazione della luce coerente.
Il simbolo di un diodo laser è una combinazione di un triangolo con una grande freccia che corre dal basso verso l'alto parallela a una linea verticale e a un segmento di linea verticale.
Diodo magnetico
Un diodo magnetico controlla il flusso del flusso magnetico, realizzando così un flusso unidirezionale del campo magnetico. È una tecnologia innovativa che potrebbe guidare gli sviluppi futuri in vari campi come l'elettronica, l'energia e la tecnologia informatica.
Il simbolo di un diodo magnetosensibile si basa sul simbolo di un diodo per uso generale, con due frecce verticali rivolte verso il basso aggiunte all'area superiore e la lettera "B" aggiunta all'area inferiore.
Diodo Varactor
Un diodo varactor, noto anche come diodo di sintonia, è un condensatore controllato in tensione con una capacità di giunzione PN variabile. La capacità del diodo varactor può essere regolata su un'ampia gamma controllando la tensione inversa. Quando un diodo varactor è polarizzato inversamente, ciò comporta una riduzione della capacità.
I diodi varactor possono avere una varietà di simboli, con quattro comuni. Quando tutti questi simboli vengono aggiunti ai tipici simboli di diodi per uso generale, vengono aggiunti vari schemi. Il primo è l'aggiunta di una linea verticale extra corta.
Il secondo è l'aggiunta di "卝" nell'area inferiore. Il terzo è aggiungere una piccola freccia a 45 gradi che punta verso l'esterno nell'area in alto a destra della linea corta. Il quarto aggiunge un segmento di linea come ")" al centro del triangolo.
Diodi di recupero a gradino
Un diodo a recupero di fase, talvolta denominato diodo transitorio, è in grado di passare rapidamente da uno stato conduttivo a uno non conduttivo.
Quando la corrente scorre nella direzione opposta, le aree drogate della giunzione PN vengono rapidamente rimosse, con conseguente aumento della corrente inversa che diminuisce bruscamente man mano che la carica si esaurisce.
Questa rapida transizione produce impulsi di tensione netti e un contenuto armonico ad alta frequenza, rendendo i diodi a recupero di fase più adatti a una varietà di applicazioni ad alta frequenza.
Le caratteristiche di un diodo a recupero di gradino non sono molto diverse dalle caratteristiche tipiche dei diodi, fatta eccezione per il fatto che i segmenti di linea nell'area inferiore sono modificati in modo da assomigliare a fulmini per una migliore differenziazione.
Diodi Shockley
Un diodo Shockley, noto anche come diodo "pnpn" o diodo a quadruplo strato, è un diodo semiconduttore con una struttura unica a quattro strati. È costituito principalmente da due semiconduttori di tipo P e due semiconduttori di tipo N.
Quando viene applicata una tensione diretta al diodo, le due giunzioni PN diventano polarizzate in avanti e la corrente inizia a fluire. Tuttavia, man mano che la corrente aumenta, la tensione attraverso il diodo diminuisce.
Il simbolo del diodo Shockley è una piccola bandiera simile a un triangolo con un motivo di brevi linee verticali, che ruota il motivo di 90 gradi in senso antiorario. Si può vedere apparire un motivo simile a "1/4".
Simboli dei diodi nella progettazione dei circuiti di applicazioni pratiche
Alimentazione elettrica
Il simbolo del diodo nello schema elettrico rappresenta l'alimentatore, che fornisce energia all'intero circuito, in grado di trasformare la tensione CA in tensione CC. Questa caratteristica è particolarmente importante per la maggior parte dei dispositivi elettronici che possono utilizzare solo tensione CC.
Protezione del segnale
Può essere utilizzato anche per la protezione del segnale, ad esempio per il bloccaggio e la soppressione della tensione; il diodo è efficace nel prevenire danni ai componenti sensibili dovuti a picchi di tensione.
Controllo attuale
Nei circuiti logici digitali, i diodi vengono utilizzati per controllare il flusso di corrente lungo percorsi specifici, garantendo il corretto e preciso funzionamento del circuito nel suo complesso.
Protezione da inversione di polarità
I diodi vengono inseriti nei circuiti per prevenire collegamenti inversi accidentali e, senza la protezione contro l'inversione di polarità offerta dal diodo, i componenti si danneggerebbero.
Regolatore di tensione
Può anche essere utilizzato come regolatore di tensione, il diodo più rappresentativo è il diodo Zener. Quando è collegato con polarizzazione inversa, il diodo mantiene una tensione costante attraverso i suoi terminali anche quando la tensione di ingresso fluttua.
Questa caratteristica è fondamentale sia nell'elettronica che nei circuiti per proteggere i componenti sensibili dai danni causati dai picchi di tensione.
Conclusione
Leggendo il contenuto dell'articolo, possiamo apprendere di più sui simboli dei diodi insieme alle loro categorie e applicazioni. Sapere questo è essenziale per leggere accuratamente gli schemi dei circuiti e garantire il corretto posizionamento dei componenti. Inoltre, amplia le nostre conoscenze e arricchisce le nostre intuizioni.
