Co je diodové dopředné napětí?

Přední napětí diody je pokles elektrického napětí, ke kterému dochází, když je elektrický proud veden diodou. Diody jsou dvouvodičová polovodičová zařízení, která vedou elektrický signál v jednom směru, ale ne ve druhém. Když dioda vede elektřinu, říká se, že je předpjatá a spotřebovává malé množství napětí, které jím prochází. Množství napětí použitého samotnou diodou při předpětí se nazývá dopředné napětí diod, napětí diod nebo pokles napětí diod.

Diody jsou konstruovány ze dvou kusů stejného typu materiálu, které jsou spojeny spolu s přívodem připojeným ke každému konci. Jeden kus materiálu, nazývaný katoda, má přísadu, díky které je negativně nabitý. Druhý kus, nazývaný anoda, má přísadu, díky které je kladně nabitý. Když jsou tyto dva kusy sloučeny dohromady, vyměňují elektrony v místě, kde se setkávají, což se pak vyrovná a nemá kladný ani záporný náboj. Tato oblast se nazývá depleční vrstva.

Pokud je na katodu standardní křemíkové diody přivedeno záporné napětí, depleční vrstva se rozšíří a vytvoří elektrické pole, které odolává napětí. Dioda v tomto stavu se říká, že je obráceně zkreslená. V důsledku toho nemůže dioda procházet žádný elektrický proud, protože dioda spotřebovává veškeré použité napětí. Úbytek napětí nebo reverzní napětí diod je tedy 100% aplikovaného napětí.

Na druhé straně, pokud je na anodu standardní křemíkové diody přivedeno záporné napětí, kombinuje se záporné napětí se zápornými spojovacími silami katody. Tato síla je dostatečně silná, aby překonala depleční vrstvu a kladně nabitou anodu diody. Dioda se pak stane předpjatou a začne vést elektrický proud; elektrická síla potřebná k překonání depleční vrstvy a pohybu po pozitivní anodě diody však vyžaduje použití malého množství elektrického napětí. Toto použité napětí je dopředné napětí diody a obvykle spotřebuje asi 0,7 V ve standardní křemíkové diodě.

Přední napětí diody se liší od jednoho typu diody k jinému, v závislosti na použitém základním materiálu, množství náboje přidaného k anodě a katodě diody a zamýšlené aplikaci diody. V aplikacích zabývajících se velmi nízkým napětím se používají speciální diody, které mají velmi tenké depleční vrstvy, slabé anody a následně velmi malá dopředná napětí diod. Stejně tak existují speciální diody, které mají reverzní napětí diod, které je menší než 100%, což jim umožňuje vést elektřinu i v opačném stavu.