Co to jest dioda wysokiego napięcia?

Dioda wysokonapięciowa to każda dioda zaprojektowana do działania przy bardzo wysokich napięciach lub wykazująca określone właściwości pod wpływem wysokiego napięcia. Prawie każda dioda może działać przy dowolnym napięciu, jeśli jest to do tego stworzone. Dzięki wzmocnieniu części diody i zastosowaniu określonych materiałów podczas jej budowy dioda może wytrzymać ekstremalnie duże ilości mocy. Biorąc to pod uwagę, istnieje kilka rodzajów diod, które są powszechnie stosowane w przypadku wysokich napięć lub skoków napięcia.

Dioda to złożony element elektryczny złożony z kilku różnych materiałów. W przypadku stosowania we wspólnym urządzeniu elektrycznym dioda ma dodatni zacisk anody, który pobiera moc, oraz ujemną katodę, która ją wypuszcza. W prawie każdej diodzie jest to operacja jednostronna - moc nie może cofnąć się. Pomiędzy tymi dwoma zaciskami znajduje się materiał półprzewodnikowy, który umożliwia przepływ energii przez niego.

To właśnie ten półprzewodnik zamienia wspólną diodę w diodę wysokiego napięcia. Te półprzewodniki powstają w procesie zwanym domieszkowaniem. Domieszkę nakłada się na każdy koniec półprzewodnika: jedna domieszka wytwarza ładunek dodatni, a druga ujemny. Obszar między dwoma końcami pozostaje niezabudowany i jest ogólnie określany jako warstwa wewnętrzna lub złącze pn. Materiały domieszkujące i rozmiar złącza pn są ważne dla ogólnej funkcji diody.

Diody lawinowe są rodzajem diod wysokiego napięcia, które mogą obsługiwać duże ilości energii. Efekt lawinowy powstaje, gdy ładunek zaczyna wzrastać w diodzie bez późniejszego wzrostu mocy zewnętrznej. Efekt ten zniszczy normalne diody, ale dioda lawinowa będzie kontynuować działanie, dopóki napięcie zewnętrzne nie dogoni lub system nie wyrówna się.

Przejściowa dioda tłumiąca napięcie jest diodą, która chroni układ przed przeciążeniem wysokim napięciem. Ta dioda ma bardzo duże złącze pn, co zniechęca do przesyłania mocy przez system. Kiedy duże skoki mocy uderzą w system, ta dioda wysokiego napięcia przejmie dodatkową moc i przeniesie udar na system uziemienia. Często jest to jedyna funkcja dla jednej z tych diod - gdy nie przewodzi nadwyżki mocy do ziemi, nie przekazuje żadnej mocy.

Ostatnia wspólna dioda wysokiego napięcia to taka, która działa inaczej niż prawie jakakolwiek inna dioda. Dioda Zenera może faktycznie przenosić moc wsteczną przez swój system. Kiedy moc osiąga pewien poziom, specjalnie domieszkowane złącze pn diody zaczyna przepuszczać energię przez system do tyłu, tworząc tymczasowe wąskie gardło. To blokuje ruch energii na tyle długo, aby napięcie ustabilizowało się bez zranienia urządzenia. Następnie złącze pn wraca do działania jak normalna dioda.