Wat is een lawine diode?
Diodes zijn apparaten die blokkeren dat een elektrisch signaal erdoorheen gaat in de ene richting, maar een signaal doorlaten in de andere richting. Wanneer een standaard halfgeleiderdiode een signaal blokkeert, is het mogelijk dat de spanning van dat signaal te hoog wordt om door de diode te worden bestuurd. Op dat moment zal de diode falen en het signaal laten passeren, en zal waarschijnlijk worden vernietigd terwijl de spanning er doorheen geleidt. Nagesynchroniseerd het lawinepunt van de diode, zodra dit effect begint, zal het meestal niet stoppen totdat het zijn loop heeft gehad, waarbij veel, zo niet alle, circuitcomponenten op zijn pad zijn verwoest. Een lawinediode is een speciaal type diode die bestand is tegen de lawinegebeurtenis en het lawine-effect in zijn normale functie gebruikt.
Alle halfgeleiderdiodes zijn opgebouwd uit twee stukken halfgeleidermateriaal, meestal silicium, aan elkaar gesmolten. Eén stuk van het materiaal, de kathode, zal een positieve lading hebben. Het tweede stuk, de anode, zal een negatieve lading hebben.
Deze diodes regelen de stroomrichting van circuits in circuits. Wanneer een elektrische stroom wordt aangelegd op de anode van de diode, beweegt deze het positief geladen materiaal naar de negatieve kathode en gaat vervolgens uit de kathode naar de rest van het circuit. Een diode die in deze toestand werkt, is voorwaarts ingesteld.
Als dezelfde stroom wordt aangesloten op de kathode, komt deze gewoon tot rust met de identieke lading van de kathode en wordt deze geblokkeerd door de diode. Een diode in deze toestand is omgekeerd ingesteld. Als die spanning voldoende hoog is, kan deze echter voldoende vermogen hebben om door de kathode te springen en de positieve anode te bereiken. Als dit gebeurt, wordt de stroom uit de anode van de diode geleid en bevindt de diode zich in een lawine-toestand. Deze toestand zal typisch een standaarddiode vernietigen, evenals alle andere circuitcomponenten die tussen de diode en een aardpunt liggen.
Een lawinediode is op een zeer specifieke manier ontworpen, zodat deze het lawine-effect kan gebruiken. In plaats van te wachten tot de spanning te groot wordt voor de diode om te verwerken en de lawine uit de hand loopt, start een lawinediode opzettelijk het lawine-effect op een vooraf bepaalde spanning. Deze vooraf bepaalde spanning is niet sterk genoeg om de diode te beschadigen, waardoor de lawinediode het overtollige vermogen van het circuit naar een aarde kan geleiden. Op deze manier werkt een lawinediode veel op dezelfde manier als een overlaat een dam toelaat om overmatig overstromingswater te richten.
De lawinediode wordt veelvuldig gebruikt in circuits om bescherming te bieden tegen ongewenste of onverwachte spanningen die anders circuits zouden kunnen beschadigen. Dergelijke dioden hebben gewoonlijk hun kathoden verbonden met het hoofdpad van de stroom van elektrische stroom en de anoden met een elektrische aarde. Met deze configuratie kunnen ze dreigende spanningen direct naar aarde omleiden, in tegenstelling tot waardoor ze door het circuit kunnen reizen en het vernietigen. Lawinediodes in deze configuratie fungeren als klemdioden, omdat ze de maximale spanning die een circuit zal ervaren tot een vooraf ingesteld niveau fixeren of klemmen.