Hvad er diodes forspænding?

Diodes forspænding er det fald i elektrisk spænding, der opstår, når elektrisk strøm ledes gennem en diode. Dioder er halvledere, der leder et elektrisk signal i den ene retning, men ikke den anden. Når en diode leder elektricitet, siges den at være forspændt fremad, og den forbruger en lille mængde spænding, der passerer gennem den i processen. Mængden af ​​spænding, der anvendes af selve dioden, når den er forspændt fremad, kaldes diodes forspænding, diodespænding eller diodespændingsfald.

Dioder er konstrueret af to stykker af samme type materiale smeltet sammen med en bly fastgjort til hver ende. Et stykke materiale, kaldet katoden, har et additiv, der gør det negativt ladet. Det andet stykke, kaldet anoden, har et additiv, der gør det positivt ladet. Når disse to stykker smeltes sammen, udveksler de elektroner på det sted, hvor de mødes, som derefter bliver afbalanceret uden hverken en positiv eller negativ ladning. Dette område kaldes udtømmingslaget.

Hvis der påføres en negativ spænding til katoden i en standard siliciumdiode, udvides udtømmingslaget og skaber et elektrisk felt, der modstår spændingen. En diode i denne tilstand siges at være omvendt partisk. Som et resultat kan ingen elektrisk strøm passere gennem dioden, da dioden forbruger al den påførte spænding. Følgelig er spændingsfaldet, eller dioden revers spænding, 100% af den anvendte spænding.

På den anden side, hvis en negativ spænding påføres anoden til en standard siliciumdiode, kombineres den negative spænding med den negative katodeforeningskræfter. Denne kraft er stærk nok til at overvinde udtømmingslaget og den positivt ladede anode af dioden. Dioden bliver derefter forspændt fremad og begynder at lede elektrisk strøm; dog kræver den elektriske kraft, der er nødvendig for at overvinde udtømmingslaget og bevæge sig over den positive anode af dioden, anvendelse af en lille mængde af den elektriske spænding. Denne brugte spænding er diodes forspænding og forbruger typisk ca. 0,7 volt i en standard siliciumdiode.

Diodes forspænding varierer fra en type diode til en anden, afhængigt af det anvendte basismateriale, mængden af ​​ladning, der er tilføjet anodens og katoden for dioden, og dioden tilsigtede anvendelse. I applikationer, der beskæftiger sig med meget lave spændinger, anvendes specielle dioder, der har meget tynde udtømmingslag, svage anoder og efterfølgende meget små diodes forspændinger. Ligeledes er der specielle dioder, der har diodedrejningsspændinger, der er mindre end 100%, hvilket giver dem mulighed for at lede elektricitet, selv i en omvendt forspændt tilstand.