Hvad er en lavine-diode?
Dioder er enheder, der blokerer for et elektrisk signal fra at passere gennem dem i den ene retning, men tillader et signal at passere i den anden. Når en standard halvlederdiode blokerer for et signal, er det muligt for signalets spænding at blive for høj til, at dioden kan styre. På dette tidspunkt vil dioden svigte og tillade signalet at passere og vil sandsynligvis blive ødelagt, når spændingen leder gennem den. Døbt lavinpunktet for dioden, når denne effekt først begynder, stopper den normalt ikke, før den har kørt sin kurs, og ødelægger mange, hvis ikke alle, kredsløbskomponenterne i sin vej. En lavine-diode er en speciel type diode, der kan modstå lavinehændelsen og bruge skredeffekten i sin normale funktion.
Alle halvlederdioder er konstrueret af to stykker halvledermateriale, normalt silicium, smeltet sammen. Et stykke materiale, katoden, vil have en positiv ladning. Det andet stykke, anoden, vil have en negativ ladning.
Disse dioder styrer retningen for kredsløb i kredsløb. Når der tilføres en elektrisk strøm til diodens anode, krydses det det positivt ladede materiale mod den negative katode og passerer derefter ud af katoden til resten af kredsløbet. En diode, der fungerer i denne tilstand, er forspændt fremad.
Hvis den samme strøm er forbundet til katoden, vil den ganske enkelt hvile med den samme ladning af katoden og blokeres af dioden. En diode i denne tilstand er omvendt partisk. Hvis denne spænding er tilstrækkelig høj, kan den imidlertid have tilstrækkelig kraft til at hoppe gennem katoden og nå den positive anode. Hvis dette sker, ledes strømmen ud fra diodens anode, og dioden er i en lavine-tilstand. Denne tilstand ødelægger typisk en standarddiode såvel som alle andre kredsløbskomponenter, der ligger mellem dioden og et jordingspunkt.
En lavine-diode er designet på en meget specifik måde, så den kan bruge skredeffekten. I stedet for at vente på, at spændingen bliver for stor til, at dioden kan håndtere og lavine er ude af kontrol, starter en lavine-diode forsætligt lavineffekten ved en forudbestemt spænding. Denne forudbestemte spænding er ikke stærk nok til at beskadige dioden, hvilket gør det muligt for skreddioden at lede den overdrevne kraft væk fra kredsløbet til en jord. På denne måde fungerer en lavine-diode meget på samme måde som en spildgang, der giver en dæmning mulighed for at omdirigere overdreven oversvømmelse.
Skreddioden ser hyppig brug i kredsløb for at yde beskyttelse mod uønskede eller uventede spændinger, der ellers kan beskadige kredsløb. Sådanne dioder har normalt deres katoder forbundet til kredsløbets hovedbane for elektrisk strøm og anoderne til en elektrisk jord. Denne konfiguration giver dem mulighed for at omdirigere truende spændinger direkte til jorden, i modsætning til at give dem mulighed for at rejse gennem kredsløbet og ødelægge det. Lavine dioder i denne konfiguration fungerer som spændingsdioder, da de fikserer eller klemmer den maksimale spænding et kredsløb vil opleve til et forudindstillet niveau.