Wat is een reverse diode?

Een diode is een elektronisch apparaat dat de stroomrichting in een circuit regelt. Met de standaarddiode kan elektrische stroom in voorwaartse richting stromen, maar niet in omgekeerde richting. Eén type diode kan onder bepaalde omstandigheden echter stroom in omgekeerde richting geleiden. Dit speciale type diode is de omgekeerde diode.

Diodeconstructie omvat twee segmenten van een halfgeleidermateriaal, zoals silicium. Eén segment heeft een positieve lading, de anode genoemd. Het andere segment heeft een negatieve lading, de kathode genoemd. Bij de fabricage worden deze twee segmenten aan elkaar gesmolten, waardoor een PN-overgang wordt gevormd, die het ene gedeelte als positief en het andere als negatief identificeert. Metalen draden worden dan meestal bevestigd aan de uiteinden, tegenover de kruising, om een ​​diode te vormen.

De PN-kruising is het brandpunt van de werking van een diode. Wanneer de twee segmenten van materiaal samen smelten, heffen ze elkaars elektrische lading op in een smalle band over de PN-kruising, het uitputtinggebied. Dit gebied van de diode begunstigt noch een positieve noch een negatieve elektrische lading, en fungeert als een isolator tussen de twee segmenten van de diode.

Bij normaal gebruik werkt een diode net als een elektronische keerklep. Als een negatieve spanning op de kathode van de diode wordt aangelegd, combineert de lading met de interne elektrische lading van de diode. Wanneer dit gebeurt, houdt de isolatie van het verarmingsgebied op de PN-junctie aan, waardoor wordt voorkomen dat elektrische stroom door de diode stroomt. Een diode die in deze toestand werkt, werkt in omgekeerde diode of omgekeerde voorspanning.

Als echter een negatieve spanning wordt aangelegd op de anode van de diode, beweegt de spanning naar het positief geladen gedeelte van de diode. Wanneer het de kruising bereikt, heeft de lading voldoende elektrische energie om het verarmingsgebied te overbruggen. Op dit punt zal de diode elektrische stroom geleiden en blijven stromen totdat de spanning is verwijderd. Diodes die in deze toestand werken, werken in voorwaartse diode of voorwaartse voorspanning.

De isolatie van het verarmingsgebied kan echter alleen een bepaald spanningsniveau weerstaan. Als de spanning te hoog wordt terwijl het apparaat in een omgekeerde diodetoestand werkt, zal het verarmingsgebied falen en een stroomstoot doorlaten. Dit fenomeen wordt een lawine genoemd en vernietigt meestal een standaarddiode wanneer deze zich voordoet.

Hoewel het lawinefenomeen in het algemeen moet worden vermeden, vonden ingenieurs dat het blokkeren van spanning totdat het een vooraf bepaald niveau bereikte en het vervolgens liet passeren, een nuttig hulpmiddel zou kunnen zijn bij de ontwikkeling van elektronische technologie. Vervolgens begonnen ze diodes te ontwerpen met zeer specifieke uitputtingregio's die de verschrikkelijke gevolgen van een lawine konden weerstaan. Sinds hun oprichting hebben dit soort dioden hun weg gevonden naar vrijwel elk gebied van elektronica.

In bedrijf functioneert een omgekeerde diode als een standaarddiode. Een negatieve spanning wordt op zijn kathode aangelegd en de diode blokkeert deze. Als die spanning echter blijft stijgen tot een vooraf bepaald niveau, de doorslagspanning genoemd, ondergaat de diode een gecontroleerde lawine en begint deze veilig elektrische stroom in de omgekeerde richting te geleiden. Deze diodes hebben veel namen, waaronder lawinediodes, pechdiodes of omgekeerde diodes.