高電圧ダイオードとは？

高電圧ダイオードは、非常に高い電圧で動作するように設計されたダイオード、または高電圧にさらされたときに特定の特性を示すダイオードです。 ほぼすべてのダイオードは、それが行われているものであれば、どの電圧でも動作できます。 ダイオードの部品を補強し、その構造中に特定の材料を使用することにより、ダイオードが非常に高い電力量に耐えることが可能です。 そうは言っても、高電圧または電圧スパイクを扱うときに一般的に使用されるいくつかのタイプのダイオードがあります。

ダイオードは、いくつかの異なる材料で構成される複雑な電気部品です。 一般的な電気機器で使用される場合、ダイオードには、電力を取り込む正のアノード端子と、それを引き出す負のカソード端子があります。 ほとんどすべてのダイオードで、これは一方向の動作です。つまり、電力を逆流することはできません。 これらの2つの端子の間には、電力を通過させる半導体材料があります。

一般的なダイオードを高電圧ダイオードに変えるのはこの半導体です。 これらの半導体は、ドーピングと呼ばれるプロセスによって作成されます。 半導体の両端にドーパントが適用されます。1つのドーパントは正の電荷を生成し、もう1つのドーパントは負の電荷を生成します。 2つの端の間の領域はドープされずに残され、一般に真性層またはpn接合と呼ばれます。 ドーピング材料とpn接合のサイズは、ダイオード機能全体にとって重要です。

アバランシェダイオードは、大量の電力を処理できる高電圧ダイオードの一種です。 アバランシェ効果は、ダイオードの電荷が増加し始め、その後外部電力が増加しない場合に発生します。 この効果は通常のダイオードを破壊しますが、アバランシェダイオードは外部電圧が追いつくかシステムが均等化するまで動作を続けます。

過渡電圧抑制ダイオードは、システムを高電圧の過負荷から保護するダイオードです。 このダイオードには非常に大きなpn接合があり、システムを介した電力の伝送を妨げます。 大きな電力スパイクがシステムに当たると、この高電圧ダイオードが追加の電力を引き継ぎ、サージを地上システムに移動させます。 多くの場合、これはこれらのダイオードの1つに対する唯一の機能です。余剰電力をグランドに伝導しない場合、電力をまったく送信しません。

最後の一般的な高電圧ダイオードは、他のほとんどのダイオードとは異なる動作をするものです。 ツェナーダイオードは、実際にシステムを通じて逆方向に電力を送信できます。 電力が特定のレベルに達すると、ダイオードの特別にドープされたpn接合により、電力がシステム内を逆方向に移動し始め、一時的なボトルネックが生じます。 これにより、デバイスを傷つけることなく電圧が安定するのに十分な時間、電力の移動がブロックされます。 その後、pn接合は通常のダイオードのように動作するように戻ります。