¿Qué es un diodo de avalancha?
Los diodos son dispositivos que bloquean una señal eléctrica que los pasa en una dirección, pero deja que una señal pase en la otra. Cuando un diodo semiconductor estándar bloquea una señal, es posible que el voltaje de esa señal se vuelva demasiado alto para que el diodo controle. En ese punto, el diodo fallará y permitirá que pase la señal, y probablemente será destruida a medida que el voltaje realice a través de él. Apodado el punto de avalancha del diodo, una vez que comienza este efecto, generalmente no se detendrá hasta que haya ejecutado su curso, devastando muchos, si no todos, de los componentes del circuito en su camino. Un diodo de avalancha es un tipo especial de diodo que puede resistir el evento de avalancha y usar el efecto de avalancha en su función normal.
Todos los diodos semiconductores están construidos con dos piezas de material semiconductor, generalmente silicio, fusionados. Una pieza del material, el cátodo, tendrá una carga positiva. La segunda pieza, el ánodo, tendrá una carga negativa.
Estos diodos controlan la dirección del flujo de circuito en circuitos. Cuando se aplica una corriente eléctrica al ánodo del diodo, atraviesa el material cargado positivamente hacia el cátodo negativo y luego pasa del cátodo al resto del circuito. Un diodo que funciona en este estado es sesgado hacia adelante.
Si la misma corriente está conectada al cátodo, simplemente se detendrá con la carga idéntica del cátodo y será bloqueado por el diodo. Un diodo en este estado está sesgado inversa. Sin embargo, si ese voltaje es suficientemente alto, puede tener suficiente potencia para saltar a través del cátodo y alcanzar el ánodo positivo. Si esto ocurre, la corriente se realizará fuera del ánodo del diodo, y el diodo estará en una condición de avalancha. Esta condición generalmente destruirá un diodo estándar, así como cualquier otro componente de circuito que se encuentre entre el diodo y un punto de conexión a tierra.
Un diodo de avalancha está diseñado de una manera muy específica para que pueda usar el efecto Avalanche. En lugar de esperar a que el voltaje se vuelva demasiado grande para que el diodo se maneje y fuera de control, un diodo de avalancha inicia intencionalmente el efecto de avalancha a un voltaje predeterminado. Este voltaje predeterminado no es lo suficientemente fuerte como para dañar el diodo, lo que permite que el diodo de avalancha conduzca la potencia excesiva lejos del circuito a un suelo. De esta manera, un diodo de avalancha funciona de la misma manera que un vertedero permite que una presa redirige las aguas de inundación excesivas.
El diodo de avalancha ve un uso frecuente en circuitos para proporcionar protección contra voltajes no deseados o inesperados que de otro modo podrían dañar los circuitos. Dichos diodos generalmente tienen sus cátodos conectados a la ruta principal de corriente eléctrica del circuito y los anodes a una tierra eléctrica. Esta configuración les permite redirigir los voltajes amenazantes directamente al suelo, en lugar de permitirles viajara través del circuito y destruyéndolo. Los diodos de avalancha en esta configuración actúan como diodos de sujeción ya que fijan, o sujeción, el voltaje máximo que un circuito experimentará a un nivel preestablecido.