O que é um diodo Avalanche?
Diodos são dispositivos que impedem que um sinal elétrico passe através deles em uma direção, mas permitem que um sinal passe na outra. Quando um diodo semicondutor padrão está bloqueando um sinal, é possível que a tensão desse sinal fique muito alta para o diodo controlar. Nesse ponto, o diodo falhará e permitirá que o sinal passe e provavelmente será destruído à medida que a tensão for conduzida por ele. Apelidado de ponto de avalanche do diodo, uma vez iniciado esse efeito, ele geralmente não pára até seguir seu curso, devastando muitos, se não todos, os componentes do circuito em seu caminho. Um diodo de avalanche é um tipo especial de diodo que pode suportar o evento de avalanche e usar o efeito de avalanche em sua função normal.
Todos os diodos semicondutores são construídos com dois pedaços de material semicondutor, geralmente silício, fundidos. Uma parte do material, o cátodo, terá uma carga positiva. A segunda peça, o ânodo, terá uma carga negativa.
Esses diodos controlam a direção do fluxo do circuito nos circuitos. Quando uma corrente elétrica é aplicada ao ânodo do diodo, ele atravessa o material carregado positivamente em direção ao cátodo negativo e depois passa do cátodo para o restante do circuito. Um diodo que opera neste estado tem polarização direta.
Se a mesma corrente estiver conectada ao cátodo, ela simplesmente ficará com a carga idêntica do cátodo e será bloqueada pelo diodo. Um diodo nesse estado é polarizado inversamente. No entanto, se essa tensão for suficientemente alta, ela pode ter energia suficiente para saltar através do cátodo e alcançar o ânodo positivo. Se isso ocorrer, a corrente será conduzida a partir do ânodo do diodo e o diodo estará em uma condição de avalanche. Essa condição normalmente destrói um diodo padrão, bem como quaisquer outros componentes do circuito que se encontram entre o diodo e um ponto de aterramento.
Um diodo de avalanche é projetado de uma maneira muito específica para poder usar o efeito de avalanche. Em vez de esperar que a tensão se torne muito grande para o diodo manipular e a avalanche fora de controle, um diodo de avalanche inicia intencionalmente o efeito da avalanche a uma tensão predeterminada. Essa tensão predeterminada não é forte o suficiente para danificar o diodo, o que permite que o diodo de avalanche conduza a energia excessiva do circuito para um terra. Dessa maneira, um diodo de avalanche funciona da mesma maneira que um vertedouro permite que uma barragem redirecione águas de inundação excessivas.
O diodo de avalanche vê uso frequente em circuitos para fornecer proteção contra tensões indesejadas ou inesperadas que poderiam danificar os circuitos. Esses diodos geralmente têm seus cátodos conectados ao caminho principal do circuito de corrente elétrica e os ânodos a um terra elétrico. Essa configuração permite redirecionar tensões ameaçadoras diretamente para o terra, em vez de permitir que elas viajem pelo circuito e destruam-no. Os diodos de avalanche nesta configuração atuam como diodos de fixação, pois fixam ou prendem a tensão máxima que um circuito experimentará até um nível predefinido.