Wat is een hoogspanningsdiode?
Een hoogspanningsdiode is elke diode die is ontworpen om te werken met extreem hoge spanningen of specifieke eigenschappen vertoont bij blootstelling aan hoge spanningen. Bijna elke diode kan op elke spanning werken als dat de bedoeling is. Door delen van de diode te versterken en specifieke materialen te gebruiken tijdens de constructie, is het mogelijk dat een diode extreem hoge hoeveelheden vermogen kan weerstaan. Dat gezegd hebbende, er zijn verschillende soorten diodes die gewoonlijk worden gebruikt bij het omgaan met hoge spanningen of spanningspieken.
Een diode is een complexe elektrische component die bestaat uit verschillende materialen. Bij gebruik in een gewoon elektrisch apparaat, heeft een diode een positieve anode-aansluiting die stroom opneemt en een negatieve kathode die deze uitlaat. In bijna elke diode is dit een eenrichtingsoperatie - de stroom kan niet achteruitgaan. Tussen deze twee klemmen bevindt zich een halfgeleidend materiaal waarmee stroom erdoorheen kan bewegen.
Het is deze halfgeleider die van een gewone diode een hoogspanningsdiode maakt. Deze halfgeleiders worden gecreëerd via een proces dat doping wordt genoemd. Een doteerstof wordt aangebracht op elk uiteinde van de halfgeleider: een doteerstof creëert een positieve lading en een is negatief. Het gebied tussen de twee uiteinden wordt ongedoteerd gelaten en wordt in het algemeen de intrinsieke laag of de pn-overgang genoemd. De doteringsmaterialen en de grootte van de pn-overgang zijn belangrijk voor de algehele diodefunctie.
Lawinediodes zijn een type hoogspanningsdiode die grote hoeveelheden stroom aankan. Een lawine-effect wordt veroorzaakt wanneer een lading in een diode begint toe te nemen zonder een daaropvolgende toename van externe energie. Dit effect zal normale diodes vernietigen, maar een lawinediode blijft werken totdat de externe spanning inhaalt of het systeem gelijk maakt.
Een tijdelijke spanningsonderdrukkingsdiode is een diode die systemen beschermt tegen hoogspanningsoverbelasting. Deze diode heeft een zeer grote pn-overgang, die de overdracht van vermogen door het systeem ontmoedigt. Wanneer grote stroompieken het systeem raken, neemt deze hoogspanningsdiode het extra vermogen op en verplaatst de stroomstoot naar het grondsysteem. Vaak is dit de enige functie voor een van deze diodes - wanneer het geen overtollige stroom naar aarde geleidt, zendt het helemaal geen stroom uit.
De laatste gemeenschappelijke hoogspanningsdiode is er een die anders werkt dan bijna elke andere diode. De Zener-diode kan via zijn systeem stroom achteruit sturen. Wanneer de stroom een bepaald niveau bereikt, begint de speciaal gedoteerde pn-kruising van de diode de stroom achteruit te laten stromen door het systeem, waardoor een tijdelijk knelpunt ontstaat. Dit blokkeert het vermogen om lang genoeg te bewegen om de spanning te stabiliseren zonder het apparaat te beschadigen. Daarna werkt het pn-knooppunt weer als een normale diode.