Materiais Elétricos - Trabalho

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BISQUOLO, P. A. Semicondutores – Tipos mais comuns de semicondutores. Disponível em: < https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/semicondutores-tipos-mais-comuns-de-semicondutores.htm >. Acesso em: 14 abr. 2019. CAMPOS, A. Componentes Ativos - Diodo. Disponível em: < http://blogmasterwalkershop.com.br/eletronica/componentes-ativos-diodo/ >. Acesso em: 15 abr. 2019. REIS, F. D. Tipos de Diodos. Disponível em: < http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/curso-de-eletronica/tipos-de-diodos/>. Acesso em: 15 abr. 2019. SANTOS, D. M. D. LED – Diodo Emissor de Luz. Disponível em: < https://www.infoescola.com/eletronica/led-diodo-emissor-de-luz/ >. Acesso em: 15 abr. 2019. TEIXEIRA, M. M. Diodo semicondutor. Disponível em: < https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/diodo-semicondutor.htm >. Acesso em: 14 abr. 2019. Essa junção de ânodo e cátodo, há transferências de elétrons na área de depleção, esse processo é conhecido como Junção PN, em que o ânodo é dotado de polaridade positiva (tipo P), sendo assim, com falta de elétrons em sua partícula e o cátodo de polaridade negativa (tipo N), tendo excesso de elétrons em sua partícula. O processo de polarização pode ser feito de forma direta ou inversa. Na polarização direta, a conexão com a tensão (terminal positivo) é feita pelo polo P, deixando-o mais positivo e o polo N mais negativo, assim fazendo que a corrente consiga passa do ânodo para o cátodo rompendo a barreira potencial que ocorre na área de depleção, portanto, há condução de corrente. Na polarização negativa, a tensão (terminal positivo) é ligada no polo N do diodo, fazendo que a barreira potencial fique mais forte, a resistência do circuito será alta, impossibilitando a passagem da corrente. 2.2 DIODO EMISSOR DE LUZ (LED) Figural 5 - Diodo Emissor de Luz (LED) em sua forma real O mais conhecido LED, que vem do termo inglês "light-emitting-diode", que significa literalmente diodo emissor de luz, é muito utilizado no mundo da eletrônica como sinalizadores de avisos, pelo fato de emitir luz quando conectado a algum equipamento eletrônico. Normalmente a fabricação de um diodo de emissão de luz é utilizado alguns condutores, como o arseneto de alumínio e gálio. Os LEDs podem possuir diversas cores, conforme com qual elemento foi dopado, como, por exemplo, se for usado fósforo na sua dopagem, poderá emitir luz de cor amarela ou vermelha, dependendo de sua concentração adicionada, em sua essência, ela é monocromática. Fotodiodo Conversor de sinais ópticos em sinais. O funcionamento do fotodiodo é o oposto ao funcionamento do LED. Quando a luz atinge um diodo de junção PN, a luz pode excitar os elétrons e criar uma transferência de energia. Devido a esta reação, alguns diodos são utilizados para detectar a luz e são assim chamados fotodiodos. Eles não só detectam a luz, mas também fazem uso da corrente de que elas criam. Variam a sua resistência elétrica em função da intensidade da luz nela incidente. Normalmente utilizados em leitor de códigos de barra, pois é rápida a sua resposta, e para acionar alguns dispositivos eletroeletrônicos, como controles-remotos, alarmes, trancas elétricas e etc. Gunn Possui uma resistência negativa, utilizado em alta frequência, como em osciladores de micro-ondas e radares de velocidade. É fabricado usando apenas material do tipo N. PIN É uma versão diferente do que um diodo com de junção PN. Tem uma terceira camada de material intrínseco I é inserida entre as camadas P e N, usando um material não dopado, isso quer dizer, sem portadores de carga. Muito usados em circuitos atenuadores e fotodetectores e em aplicações de eletrônica de potência em alta tensão. Não é muito adequado na função comum de retificador. Ponte É um invólucro contendo apenas uma ponte retificadora de diodos, geralmente quatro diodos retificadores do tipo comum. Retificador Em retificação de corrente alternada, por suportam corrente mais alta do que os diodos de sinal. Possuem maior capacitância de junção, por isso não são adequados a tarefas para comutação rápida. conforme com qual elemento foi dopado, como, por exemplo, se for usado fósforo na sua dopagem, poderá emitir luz de cor amarela ou vermelha, dependendo de sua concentração adicionada, em sua essência, ela é monocromática. "Tecnicamente falamos que o LED é um diodo semicondutor que quando energizado emite luz, mas não uma luz como estamos acostumados, ou luz a laser, é uma luz estreita que é produzida pelas interações energéticas do elétron." 5 A eletroluminescência é o que é chamado quando a luz de um LED é produzida pela interação das energias que provém dos elétrons, para que isso ocorra, é importante a junção PN, que só ocorrerá na polarização direta do circuito, pois o LED é um diodo que conduz corrente eléctrica por ele. Os LEDs são muito baratos e vem substituindo em grande escala as lâmpadas, sendo utilizada desde na televisão para transmissão de imagem, como também como em lâmpadas multicoloridas em casas noturnas, o seu gasto energético é bem inferior do que uma lâmpada que usa incandescência, além de não possuir filamentos, por exemplo. 2.3 ALGUNS DIODOS E SUAS APLICABILIDADES Além do diodo que já foram vistos, também existem vários outros tipos de diodos que vem a servir para alguma utilidade específica. Diodo Aplicação Diodo de Sinal Na comutação, por possuir alta velocidade e baixa capacitância de junção, o que permite tempos de resposta muito mais rápidos. Fotodiodo Conversor de sinais ópticos em sinais. O funciona- mento do fotodiodo é o oposto ao funcionamento do LED. Quando a luz atinge um diodo de junção PN, a luz pode excitar os elétrons e criar uma transferência
Trecho retirado de: SANTOS, D. M. D. LED – Diodo Emissor de Luz. Disponível em: <https://www.infobescola.com/eletronica/led-diodo-emissor-de-luz/>. Acesso em 15 abr. 2019. 1 INTRODUÇÃO O diodo na contemporaneidade faz parte de quase todos os equipamentos eletrônicos em que se é utilizado, sendo extremamente importante e fundamental para a funcionalidade desses equipamentos, por ter em sua principal função, como semicondutor, de fazer a transformação da corrente alternada em corrente contínua possibilitando o funcionamento de, por exemplo, televisões, geladeiras, motores elétricos e etc. Para que seja melhor o entendimento de seu conceito, será abordado alguns pontos tangentes, como a Junção PN, materiais utilizados para sua criação e dopagem, seus principais de funcionamento, como também do diodo emissor de luz (LED), além de trazer alguns outros tipos de diodos e suas aplicabilidades. 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 DIODO Um dos mais importantes semicondutores, o diodo é um dispositivo eletrônico, usado em equipamentos eletrônicos, para retificar ou até mesmo de chavear um circuito eletrônico. Na fabricação são utilizados os elementos químicos de Silício ou Germânio, são os semicondutores mais utilizados no mercado. O Silício é um ótimo isolante por não sobrar elétrons livres, devido a cada ligação são compartilhados dois elétrons. Para que perca um pouco da resistividade, é aumentado a sua temperatura, para que possa obter elétrons livres. Também possui um outro método de diminuir a resistividade do Silício, que é através da contaminação ou dopagem. Esses processos consistem em introduzir impurezas ao cristal, normalmente utilizados os átomos de arsênio ou boro. Quando é inserido o arsênio ao cristal, ele será do tipo N, apresentando maior polaridade negativa e quando é inserido o boro ao cristal, ele será do tipo P, apresentando maior polaridade positiva por acarretar a falta de elétrons livres, criando-se uma lacuna a ser preenchida, que no caso, pelo elétron livre do arsênio. O silício será mais um agente transportador dessas polaridades pelo circuito. Após que a tensão passa pelo diodo, na sua saída, o comportamento muda da onda, ou ela fica polarizada positivamente ou só negativamente. Figura 3 - Representação gráfica da tensão de saída em um diodo. Não há mais oscilação na sua polaridade entre positivo e negativo, no gráfico somente positivo. Para que essa polarização seja possível, o diodo possui duas partes importantes conectadas através de uma região de depleção. Uma parte é chamada de ânodo, parte por onde as cargas positivas entram e fluem no diodo e a outra parte é chamada de cátodo, por onde há a saída da onda, com a carga negativa. Figura 4 - Demonstração do diodo com a sua estrutura básica e seu aspecto físico, ânodo e cátodo. A = Ânodo C = Cátodo Essa junção de ânodo e cátodo, há transferências de elétrons na área de depleção, esse processo é conhecido como Junção PN, em que o ânodo é dotado de polaridade positiva (tipo P), sendo assim, com falta de elétrons em sua partícula e o cátodo de polaridade negativa (tipo N), tendo excesso de elétrons em sua partícula. O processo de polarização pode ser feito de forma direta ou inversa. Na polarização direta, a conexão com a tensão (terminal positivo) é feita pelo polo P, deixando-o mais positivo e o polo N mais negativo, assim fazendo que a corrente com- inserido o arsênio ao cristal, ele será do tipo N, apresentando maior polaridade negativa e quando é inserido o boro ao cristal, ele será do tipo P, apresentando maior polaridade positiva por acarretar a falta de elétrons livres, criando-se uma lacuna a ser preenchida, que no caso, pelo elétron livre do arsênio. O silício será mais um agente transportador dessas polaridades pelo circuito. Figura 1 - Diodo em sua forma real O diodo terá, então, o papel em fazer com que a corrente passe pelo circuito em uma polaridade só, ou seja, as correntes que provem das concessionárias de energia vêm como corrente alternada, que é instável, tem a troca periódica de polaridade, com isso não é possível fazer equipamentos eletrônicos funcionarem, pois só funcionam com corrente contínua. Figura 2 - Representação gráfica da tensão de entrada em um diodo oscilando sua polaridade entre positivo e negativo Após que a tensão passa pelo diodo, na sua saída, o comportamento muda da onda, ou ela fica polarizada positivamente ou só negativamente. 9 10 11 12 1/4 13 14 15 1/2 16 17 18 3/4 19 20 21 22 23 1 2 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 Volcom Converse Chuck Taylor All Star Converse Volcom classic Chuck Taylor shoes from Converse HOW IT FITS: The Chuck Taylor All-Star Volcom Edition collaboration lands from the high heavens just in time Pair it up for the holiday season and elevate your look with a SUPPORT US BY STAYING INFORMED, LIVING CLEAN & LOVING FREELY $29.99 NAVY HOLIDAY LOOKS Press $ R m P Y B