Hvad er dioden fremadspænding?

En diodes forspænding henviser til det spændingsfald, der opstår, når en elektrisk strøm passerer gennem en diode i et elektrisk kredsløb. Det er generelt uafhængigt af mængden af ​​strøm, der passerer gennem dioden, og vil være den samme for en given familie af dioder. For siliciumdioder, som generelt er de mest almindelige, er diodes forspændingsfald ca. 0,7 volt (V).

Dioder er enheder, der kun fører elektrisk strøm i en retning, og derfor kan tænkes som en slags envejsventil til elektroner. Når elektronerne bevæger sig i den rigtige retning for at passere gennem dioden, siges dioden at være forspændt fremad . Diodes fremadspændingsfald er således også kendt som det forspændte spændingsfald .

Dioder fungerer ved at have en lille smule doteret halvledermateriale klemt mellem deres elektroder, der passerer elektroner i den ene retning, men ikke den anden. Dette materiale har to zoner, n-zonen , der er rig på negativt ladede elektroner, og p-zonen , der er ringe til elektroner. Man kan tænke på p-zonen at have positive huller, der kan acceptere elektronerne fra n-zonen. Når de to zoner samles for at danne et pn-kryds , overføres elektroner fra n-zonen til p-zonen, indtil alle de n-zonerelektroner, der er tilgængelige til brug som aktuelle bærere, er opbrugt, og pn-krydset bliver en isolator .

Hvis der indsprøjtes friske elektroner i den udtømmede n-zone, mens de fjernes fra den mættede p-zone, strømmer elektrisk strøm over krydset. Dette er hvad der sker, når dioden er forspændt fremad. Elektronerne skal skubbes af en spænding med tilstrækkelig kraft til at krydse pn-krydset, og dette skub er kilden til diodes forspænding eller forspændingsfald i forspændingen.

Hvis polariteten i kredsløbet vendes, og man forsøger at sprøjte elektroner i p-zonen, mens de fjernes fra n-zonen, siges dioden at være omvendt forspændt, og ingen strøm vil strømme. Hvis denne omvendt forspændingsspænding overstiger en bestemt værdi - den maksimale omvendte spænding - kan dioden svigte og passere store strømme i en proces, der er kendt som omvendt spændingsafbrydelse . Dioden bliver derefter permanent beskadiget.

Som nævnt har forskellige typer dioder forskellige forspændingsfald. Fremadspændingsfaldet i en enkel lysemitterende diode (LED) kan variere fra 1,4 til 4 V, afhængigt af typen. For Schottkey-dioden er forspændingsfaldet normalt kun 0,2 V.