Linh kiện điện tử có thể cho điện áp ngược đánh thủng mà không hỏng là

Tùy thuộc vào đặc tính điện, vật tư được phân loại thành chất dẫn điện, chất bán dẫn và chất cách điện. Chất dẫn điện là vật tư có thể dẫn điện thuận tiện. Ngược lại, những vật tư không hề dẫn điện được xếp vào loại vật tư cách điện. Đặc điểm của vật tư bán dẫn nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Trong khi thao tác với chất cách điện, những nhà nghiên cứu đã quan sát thấy rằng vật tư cách điện có thể hoạt động giải trí như chất dẫn điện khi một lượng điện nhất định được đặt vào nó. Hiện tượng này được đặt tên là breakdown hay đánh thủng, và điện áp tối thiểu mà hiện tượng kỳ lạ này xảy ra được gọi là breakdown voltage hay điện áp đánh thủng. Các mức điện áp này khác nhau so với những vật tư khác nhau và cũng nhờ vào vào đặc thù vật lý của chúng .Nội dung chính

• Trắc nghiệm: Điôt ổn áp (Điôt zene) khác Điôt chỉnh lưu ở chỗ nào?
• Kiến thức tham khảo về Diode
• 1. Diodelà gì?
• 2. Phân loại
• 3. Mạch chính lưu của Điôt.
• 4. Câu hỏi trắc nghiệm
• Video liên quan

Điện áp đánh thủng là gì

Điện áp đánh thủng hay breakdown voltage là đặc tính của vật tư cách điện. Đó là mức điện áp tối thiểu để chất cách điện khởi đầu hoạt động giải trí như một chất dẫn điện. Nó còn được gọi là cường độ điện môi ( dielectric strength ) của vật tư. Sự dẫn điện chỉ thực thi được khi trong vật tư có những điện tích di động. Chất cách điện không hề dẫn điện vì không có điện tích di động tự do trong chúng. Khi một hiệu điện thế được đặt trên chất cách điện, nó không dẫn điện. Khi giá trị của hiệu điện thế tăng lên vượt quá mức nhất định, một số ít cặp điện tử bị phá vỡ và quy trình ion hóa mở màn trong vật tư. Điều này dẫn đến sự hình thành những electron di động tự do. Các electron di động này mở màn vận động và di chuyển từ đầu dương sang đầu âm gây ra dòng điện. Do đó, chất cách điện khởi đầu dẫn điện và hoạt động giải trí như một chất dẫn điện. Quá trình này được gọi là sự đánh thủng của vật tư và điện áp tối thiểu mà hiện tượng kỳ lạ này mở màn được gọi là điện áp đánh thủng của vật tư. Mức điện áp này đổi khác so với những loại vật tư khác nhau tùy thuộc vào thành phần vật tư, hình dạng, size và chiều dài của vật tư giữa những tiếp điểm điện. Giá trị điện áp đánh thủng của vật tư do nhà phân phối đưa ra thường là giá trị điện áp đánh thủng trung bình.

Điện áp đánh thủng diode

Diode là chất bán dẫn và đặc tính điện của nó nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Diode tiếp giáp PN được tạo thành bằng vật tư loại P và loại N. Diode tiếp giáp PN chứa một khe vùng ( bandgap ) trải qua đó sự trao đổi những hạt mang điện tích diễn ra. Khi phân cực thuận được đặt vào, dòng điện chạy theo hướng thuận và diễn ra quy trình dẫn điện. Khi đặt phân cực ngược thì không có sự dẫn truyền nào xảy ra. Nhưng do sự hiện hữu của 1 số ít ít những hạt mang điện, nên sẽ có dòng điện ngược nhỏ chạy qua diode được gọi là dòng điện rò. Do dòng điện ngược chiều, chiều rộng của rào cản tiếp giáp tăng lên. Khi điện áp phân cực ngược được đặt vào tăng dần tại một thời gian nhất định, có thể thấy dòng điện ngược tăng nhanh. Đây được gọi là đánh thủng tiếp giáp. Điện áp ngược được đặt vào tương ứng tại điểm này được gọi là điện áp đánh thủng của diode tiếp giáp PN. Nó còn được gọi là điện áp đánh thủng ngược. Yếu tố thiết yếu để xác lập điện áp đánh thủng của diode là nồng độ pha tạp của nó. Vượt quá mức điện áp này làm tăng dòng điện rò của diode theo cấp số nhân. Khi có đánh thủng diode, có thể thấy hiện tượng kỳ lạ quá nhiệt. Vì vậy, khi hoạt động giải trí với điện áp ngược, tản nhiệt và điện trở bên ngoài sẽ được sử dụng.

Điện áp đánh thủng của Diode Zener

Diode Zener được sử dụng như những khối thiết kế xây dựng cơ bản trong những mạch điện tử. Nó được sử dụng phổ cập để cung ứng điện áp tham chiếu cho những mạch điện tử. Nó được phong cách thiết kế để hoạt động giải trí trong những vùng đánh thủng của diode. Diode Zener là diode có thể thao tác ở những vùng phân cực ngược. Tại đây đánh thủng xảy ra do hiệu ứng Zener. Trong hiệu ứng Zener khi điện trường của diode P-N phân cực ngược tăng lên, diễn ra sự đào hầm ( tunneling ) của những electron hóa trị vào vùng dẫn. Điều này dẫn đến sự ngày càng tăng những hạt mang điện thiểu số do đó làm tăng dòng điện ngược. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Zener và điện áp tối thiểu mà hiện tượng kỳ lạ này mở màn diễn ra được gọi là điện áp đánh thủng Zener.

Đánh thủng kiểu thác Avalanche breakdown

Trong trường hợp diode pha tạp nhẹ, sự cố xảy ra do hiệu ứng kiểu thác Avalanche. Trong hiệu ứng Avalanche, khi diode được quản lý và vận hành theo phân cực ngược do điện trường tăng lên, những hạt mang điện thiểu số thu được động năng và va chạm với những cặp lỗ trống điện tử, do đó phá vỡ link cộng hóa trị của chúng và tạo ra những hạt mang điện di động mới. Sự ngày càng tăng số lượng hạt mang điện thiểu số này dẫn đến sự ngày càng tăng dòng điện ngược gây ra đánh thủng. Ở đây, điện áp đánh thủng được gọi là điện áp đánh thủng kiểu thác ( Avalanche breakdown voltage ).

Đáp án và giải thích chính xác câu hỏi trắc nghiệm: “Điôt ổn áp (Điôt zene) khác Điôt chỉnh lưu ở chỗ nào?”cùng với kiến thức lý thuyết liên quan là tài liệu hữu ích môn Công nghệ 12 do Top lời giảibiên soạn dành cho các bạn học sinh và thầy cô giáo tham khảo.

Trắc nghiệm: Điôt ổn áp (Điôt zene) khác Điôt chỉnh lưu ở chỗ nào?

A. Chỉ cho dòng điện chạy qua theo một chiều từ anôt ( A ) sang catôt ( K ) .
B. Không bị đánh thủng khi bị phân cực ngược .
C. Bị đánh thủng mà vẫn không hỏng .
D. Chịu được được áp ngược cao hơn mà không bị đánh thủng .
Trả lời :

Đáp án đúng: C. Bị đánh thủng mà vẫn không hỏng

Điôt ổn áp ( Điôt zene ) khác Điôt chỉnh lưu ở chỗ : Bị đánh thủng mà vẫn không hỏng .

Kiến thức tham khảo về Diode

1. Diodelà gì?

Diode bán dẫn ( gọi tắt là diode ) là một loạilinh kiện bán dẫnchỉ được cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại .
Có nhiều loại diode bán dẫn, nhưdiode chỉnh lưuthông thường, diode Zener, LED. Chúng đều có nguyên tắc cấu trúc chung là một khốibán dẫn loại Pghép với một khốibán dẫn loại Nvà được nối với 2 chân ra làanodevà cathode .
Diode làlinh kiện bán dẫnđầu tiên. Khả năng chỉnh lưu của tinh thể được nhà vật lý người ĐứcFerdinand Braunphát hiện năm 1874. Diode bán dẫn tiên phong được tăng trưởng vào khoảng chừng năm 1906 được làm từ những tinh thể khoáng vật nhưgalena. Ngày nay hầu hết những diode được làm từsilic, nhưng những chất bán dẫn khác nhưselenhoặcgermanithỉnh thoảng cũng được sử dụng .
Diode bán dẫn, loại sử dụng thông dụng nhất lúc bấy giờ, là những mẫu vật liệu bán dẫn kết tinh với cấu trúc p-n được nối với hai chân ra làanodevàcathode .

2. Phân loại

– Chúng ta sẽ có một số ít loại Điôtthường thấy trên thị trường cũng như sau :
+ Điôtchỉnh lưu : thường hoạt động giải trí ở dải tần thấp, chịu được dòng điện lớn và có áp ngược chịu đựng dưới 1000V. Những diode này đa phần để dùng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều sang một chiều .
+ Điôtphát quang ( đèn LED ) : là những đèn LED được sử dụng nhiều làm đèn chiếu sáng, đèn báo hiệu, đèn quảng cáo
+ Điôtquang ( photodiode ) .
+ ĐiôtSchottky .
+ Điôthạn xung hai chiều ( TVS ) : là những diode có tần số phân phối cao từ vài chục Kilo Hecz đến cả Mega Hezt. Những diode này thường được sử dụng nhiều trong những bo nguồn xung, những thiết bị điện tử cao tần .
+ Điôttunnel ( tunnel diode ) .
+ Điôtbiến dung ( Varicap ) : Diode biến dunghayVaricap là loại điốt bán dẫn có trách nhiệm đổi khác điện dung. Nó được tạo ra để giống như tụ điện có năng lực đổi khác điện dung. Diode biến dung kiểm soát và điều chỉnh mức điện dung đến vài chục pF, được ứng dụng cho những mạch điều hưởng tần số cao ( khoảng chừng 50 MHz trở lên ) .
+ Điôtzener : ( điốt Zener ) hay còn gọi với cái tên khác là điốt đánh thủng – điốt ổn áp … Đây là một loại điốt bán dẫn thao tác ở chính sách phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng ( breakdown ). Loại này được sản xuất nhằm mục đích mục tiêu tối ưu để hoạt động giải trí tốt trong miền đánh thủng. Chúng được sử dụng rất nhiều trong những mạch nguồn điện áp thấp bởi đặc tính ổn áp của nó. Đây là một diode có tính năng hoạt động giải trí rất đặc biệt quan trọng vì có thể cho dòng điện chạy từ K sang A nếu như nguồn điện áp đủ lớn hơn điện áp ghim của nó. Khi có dòng điện ngược chạy qua thì nó ghim lại một điện áp ghim như thông số kỹ thuật trên datasheet của nó .

3. Mạch chính lưu của Điôt.

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện gồm có những linh kiện điện điện tử được dùng để biến hóa dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mạch chỉnh lưu có thể được sử dụng trong những bộ nguồn phân phối dòng điện một chiều, hoặc trong những mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến điện trong những thiết bị vô tuyến. Phần tử tích cực trong mạch chỉnh lưu có thể là những điốt bán dẫn, những đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc những linh kiện khác .

4. Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Tirixto chỉ dẫn điện khi…

A. UAK < 0 và UGK > 0
B. UAK < 0 và UGK < 0 C. UAK > 0 và UGK < 0

D. UAK> 0 và UGK> 0

Câu 2: Hãy chọn câu Đúng trong các câu sau:

A. Triac có ba cực là : A, K và G, còn Điac thì chỉ có hai cực là : A và K

B. Triac có ba cực là: A1, A2và G, còn Điac thì chỉ có hai cực là: A1và A2

C. Triac và Điac đều có cấu trúc trọn vẹn giống nhau
D. Triac có hai cực là : A1, A2, còn Điac thì có ba cực là : A1, A2và G

Câu 3: Nguyên lí làm việc của Triac khác với Tirixto ở chỗ:

A. Có năng lực dẫn điện theo cả hai chiều và không cần cực G tinh chỉnh và điều khiển lúc mở
B. Khi đã thao tác thì cực G không còn tính năng nữa

C. Có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều và đều được cực G điều khiển lúc mở

D. Có năng lực thao tác với điện áp đặt vào những cực là tùy ý

Câu 4: Công dụng của Điôt bán dẫn:

A. Dùng trong mạch chỉnh lưu có tinh chỉnh và điều khiển
B. Khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung

C. Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều

D. Dùng để điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị điện

Câu 5: Kí hiệu như hình vẽ dưới đây là của loại linh kiện điện tử nào?

A. Điôt ổn áp (Điôt zene)

B. Điôt chỉnh lưu
C. Tranzito
D. Tirixto

Câu 6: Hãy cho biết kí hiệu như hình vẽ sau đây là của loại linh kiện điện tử nào?

A. Tirixto

B. Tranzito
C. Triac
D. Đia

Câu 7: Trong mạch ổn áp dùng Điốt zêne:

A. Mắc Điốt chịu điện áp thuận

B. Mắc Điốt chịu điện áp ngược

C. Mắc Điôt song song với phụ tải
D. Mắc Điốt tiếp nối đuôi nhau với tải ( Rtải )

Câu 8: Linh kiện điện tử có thể cho dòng điện ngược đi qua là:

A. Điốt tiếp điểm

B. Tirixto

C. Điôt zêne

D. Điốt tiếp mặt