Che cos'è un diodo ad alta tensione?
Un diodo ad alta tensione è un diodo progettato per funzionare a tensioni estremamente elevate o presentare proprietà specifiche quando esposto a tensioni elevate. Quasi ogni diodo può funzionare a qualsiasi tensione se questo è ciò che è fatto per fare. Rinforzando parti del diodo e utilizzando materiali specifici durante la sua costruzione, è possibile che un diodo resista a quantità estremamente elevate di potenza. Detto questo, ci sono diversi tipi di diodi che sono comunemente usati quando si ha a che fare con alte tensioni o picchi di tensione.
Un diodo è un componente elettrico complesso costituito da diversi materiali. Se utilizzato in un dispositivo elettrico comune, un diodo ha un terminale anodico positivo che assorbe potenza e un catodo negativo che lo rilascia. In quasi tutti i diodi, si tratta di un'operazione a senso unico: l'alimentazione non può tornare indietro. Tra questi due terminali c'è un materiale semi-conduttivo che consente al potere di spostarsi attraverso di esso.
È questo semiconduttore che trasforma un diodo comune in un diodo ad alta tensione. Questi semiconduttori vengono creati attraverso un processo chiamato doping. Un drogante viene applicato a ciascuna estremità del semiconduttore: un drogante crea una carica positiva e uno è negativo. L'area tra le due estremità viene lasciata non protetta e viene generalmente definita strato intrinseco o giunzione pn. I materiali dopanti e le dimensioni della giunzione pn sono importanti per la funzione diodi generale.
I diodi a valanga sono un tipo di diodo ad alta tensione in grado di gestire grandi quantità di energia. Un effetto valanga si verifica quando una carica inizia ad aumentare in un diodo senza un successivo aumento della potenza esterna. Questo effetto distruggerà i normali diodi, ma un diodo a valanga continuerà a funzionare fino a quando la tensione esterna non raggiunge o il sistema si equalizza.
Un diodo di soppressione della tensione transitoria è un diodo che protegge i sistemi da sovraccarichi ad alta tensione. Questo diodo ha una giunzione pn molto grande, che scoraggia la trasmissione di energia attraverso il sistema. Quando grandi picchi di potenza colpiscono il sistema, questo diodo ad alta tensione assorbe la potenza aggiuntiva e sposta l'impulso verso il sistema di terra. Spesso, questa è l'unica funzione per uno di questi diodi: quando non conduce energia in eccesso a terra, non trasmette alcuna energia.
L'ultimo diodo ad alta tensione comune è uno che funziona in modo diverso rispetto a quasi tutti gli altri diodi. Il diodo Zener può effettivamente trasmettere energia all'indietro attraverso il suo sistema. Quando la potenza raggiunge un certo livello, la giunzione pn appositamente drogata del diodo inizia a far retrocedere l'energia attraverso il sistema, creando un collo di bottiglia temporaneo. Ciò impedisce al movimento di spostarsi per un tempo sufficiente a stabilizzare la tensione senza danneggiare il dispositivo. Successivamente, la giunzione pn torna a funzionare come un normale diodo.