Tutorial Diodo: Conceitos e Aplicações Eletrônicas Básicas

Este tutorial foi elaborado para estudantes que estão tendo o primeiro contato com a eletrônica digitalIntrodução à Eletrônica Digital: Conceitos Básicos e AplicaçõesDescubra os conceitos e aplicações essenciais da Eletrônica Digital, do funcionamento de sinais binários aos transistores, e comece sua jornada tecnológica. e desejam entender o que é um diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais., seus tipos e aplicações. Mesmo sem experiência prévia em programação ou noções aprofundadas de eletrônica, você encontrará aqui explicações claras e objetivas. Vamos começar!

O que é um Diodo?🔗

O diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. é um dos componentes eletrônicos mais básicos e importantes. Ele permite o fluxo de correnteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza. em apenas uma direção, comportando-se como uma espécie de “válvula”. Em resumo:

Possui dois terminais:
- ÂnodoLedDescubra tudo sobre LEDs: entenda seu funcionamento, aprenda a calcular resistores e monte circuitos seguros com dicas práticas e eficientes. (A): levemente dopado com cargas positivas (região tipo P).
- CátodoLedDescubra tudo sobre LEDs: entenda seu funcionamento, aprenda a calcular resistores e monte circuitos seguros com dicas práticas e eficientes. (K): levemente dopado com cargas negativas (região tipo N).
Quando o diodo está “ligado” corretamente na fonte de alimentação (polarizaçãoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. direta), a corrente flui com facilidade do ânodo para o cátodo.
Quando está “invertido” (polarizaçãoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. reversa), a corrente não flui, a menos que uma tensão muito alta seja aplicada (o que pode danificar o componente).

A junção P–N é a parte central do diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais., onde as cargas se encontram e formam uma barreira interna chamada de camada de depleção.

Símbolo e Estrutura🔗

O símbolo esquemático do diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. evidencia sua característica de conduzir em um só sentido:

Ânodo (A)
  |
  |----
  |    |  -> Sentido da corrente
  |----
  |
Cátodo (K)

A seta indica o sentido convencional da correnteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza. (do positivo para o negativo).
A barra representa a barreira que impede o fluxo no sentido contrário.

Como Funciona?🔗

Para entender resumidamente o funcionamento:

1. PolarizaçãoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. Direta (Forward Bias)

Aplicamos uma tensão positiva no ânodo em relação ao cátodoLedDescubra tudo sobre LEDs: entenda seu funcionamento, aprenda a calcular resistores e monte circuitos seguros com dicas práticas e eficientes..
O diodo permite a passagem de correnteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza. assim que se supera a barreira interna da junção (aproximadamente 0,7 V para diodosCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. de silício).

2. PolarizaçãoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. Reversa (Reverse Bias)

O cátodoLedDescubra tudo sobre LEDs: entenda seu funcionamento, aprenda a calcular resistores e monte circuitos seguros com dicas práticas e eficientes. recebe tensão positiva em relação ao ânodo.
A camada de depleção aumenta, bloqueando a passagem de correnteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza..
A correnteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza. só passa se a tensão reversa for tão alta que cause a ruptura (ou seja, se ultrapassar o limite máximo especificado).

Principais Tipos de Diodos🔗

Existem vários tipos de diodosCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais., cada um com características específicas e aplicações distintas. Veja alguns exemplos:

Tipo de Diodo	Características
Diodo de Junção PN	O mais comum, utilizado em retificadores e circuitos gerais.
Diodo Zener	Projeta-se para operar em ruptura reversa controlada, usado em regulação de tensão.
LED (Light Emitting Diode)	Emite luz quando polarizado diretamente (presente em lâmpadas e indicadores).
Diodo Schottky	Tem queda de tensão menor (~0,2–0,3 V), usado em aplicações de alta frequência e menor perda.
Fotodiodo	Converte luz em corrente elétrica, utilizado em sensores e fotômetros.

Aplicações Práticas🔗

1. Retificação de CorrenteLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza.

O diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. é largamente utilizado para converter corrente alternadaCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. (AC) em corrente contínua (DC) em fontes de alimentaçãoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais..

graph LR A((Fonte AC)) -->|Sinal AC| Diodo(Diodo) Diodo --> R[Carga] R --> GND

Acima, um simples circuito de retificação de meia onda, onde o diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. bloqueia uma das metades da senoide ACCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. e deixa passar a outra.

2. Regulação de Tensão (Diodo ZenerDiodos de Junção PN e Zener: Características e UsoAprenda sobre diodos PN e Zener neste tutorial completo que explica características, curvas, aplicações e dicas de projeto para circuitos eletrônicos.)

Um diodo ZenerDiodos de Junção PN e Zener: Características e UsoAprenda sobre diodos PN e Zener neste tutorial completo que explica características, curvas, aplicações e dicas de projeto para circuitos eletrônicos. pode ser usado para manter uma tensão quase constante em um circuito, protegendo componentes sensíveisComo Evitar Ruídos Elétricos com o Uso de CapacitoresAprenda como usar capacitores de desacoplamento, filtro e bypass para reduzir ruídos elétricos e estabilizar circuitos eletrônicos de forma eficiente..

3. Sinalização (LEDLedDescubra tudo sobre LEDs: entenda seu funcionamento, aprenda a calcular resistores e monte circuitos seguros com dicas práticas e eficientes.)

LEDs são diodosCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais. que emitem luz ao serem polarizados diretamente. São utilizados como indicadores e em iluminação.

4. Proteção de Circuitos

Diodos podem proteger contra tensõesLei de Ohm e Leis de Kirchhoff: Aplicações PráticasExplore os fundamentos da eletricidade: aprenda a aplicar a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para analisar circuitos simples e complexos com clareza. invertidas ou picos de tensão (transientes), evitando dano a outros componentes.

Tabela Comparativa🔗

Para você ter uma visão geral das principais características de cada tipo de diodoCircuitos Retificadores: Meio Ciclo, Onda Completa e PonteConheça os principais circuitos retificadores e entenda como convertem AC em DC. Aprenda sobre meio ciclo, onda completa e ponte em aplicações reais.:

Tipo	Tensão de Condução Típica	Aplicações Comuns	Observações
Junção PN (Silício)	~0,7 V	Retificação, proteção básica	O mais habitual em circuitos gerais.
Zener	~0,7 V em direta; varia em reversa (ex.: 5,1 V)	Reguladores de tensão, referências de tensão	Opera em reversa para manter tensão constante.
LED	~1,8 a 3,3 V (dependendo da cor)	Indicação, iluminação, displays	Emite luz ao conduzir. Considere dissipação de calor.
Schottky	~0,2 a 0,3 V	Aplicações de alta frequência, retificadores de baixa perda	Menor queda de tensão e melhor eficiência energética.
Fotodiodo	~0,5 V (modo gerador)	Sensores de luminosidade, fotômetros	Converte luz em corrente elétrica.