Что такое лавинный диод?

Диоды - это устройства, которые блокируют прохождение электрического сигнала через них в одном направлении, но позволяют прохождению сигнала в другом. Когда стандартный полупроводниковый диод блокирует сигнал, возможно, что напряжение этого сигнала станет слишком высоким для управления диодом. В этот момент диод выйдет из строя и пропустит сигнал, и, вероятно, будет разрушен при прохождении напряжения через него. Получив название лавинной точки диода, когда этот эффект начинается, он обычно не останавливается до тех пор, пока не достигнет своего курса, опустошая многие, если не все компоненты схемы на своем пути. Лавинный диод - это особый тип диода, который может противостоять лавинному событию и использовать лавинный эффект в своей нормальной функции.

Все полупроводниковые диоды состоят из двух частей полупроводникового материала, обычно кремния, слитых вместе. Один кусок материала, катод, будет иметь положительный заряд. Второй кусок, анод, будет иметь отрицательный заряд.

Эти диоды контролируют направление потока в цепях. Когда электрический ток подается на анод диода, он проходит положительно заряженный материал к отрицательному катоду, а затем проходит от катода к остальной части цепи. Диод, работающий в этом состоянии, имеет прямое смещение.

Если такой же ток подключен к катоду, он просто остановится с идентичным зарядом катода и будет заблокирован диодом. Диод в этом состоянии имеет обратное смещение. Однако, если это напряжение будет достаточно высоким, у него может быть достаточно энергии, чтобы прыгнуть через катод и достичь положительного анода. Если это произойдет, ток будет выведен из анода диода, и диод будет в лавинном состоянии. Это условие обычно разрушает стандартный диод, а также любые другие компоненты схемы, которые лежат между диодом и точкой заземления.

Лавинный диод разработан очень специфическим образом, поэтому он может использовать лавинный эффект. Вместо того, чтобы ждать, пока напряжение станет слишком большим для того, чтобы диод мог справиться, и лавина вышла из-под контроля, лавинный диод преднамеренно запускает лавинный эффект при заранее определенном напряжении. Это заданное напряжение недостаточно сильное, чтобы повредить диод, что позволяет лавинному диоду проводить избыточную мощность от цепи к земле. Таким образом, лавинный диод работает во многом так же, как водосброс, позволяющий плотине перенаправлять чрезмерные паводковые воды.

Лавинный диод часто используется в цепях для обеспечения защиты от нежелательных или неожиданных напряжений, которые могут повредить цепи. Такие диоды обычно имеют свои катоды, подключенные к основной цепи электрического тока цепи, а аноды - к заземлению. Эта конфигурация позволяет им перенаправлять угрожающие напряжения непосредственно на землю, в отличие от того, что они могут проходить через цепь и разрушать ее. Лавинные диоды в этой конфигурации действуют как зажимные диоды, так как они фиксируют или зажимают максимальное напряжение, которое будет испытывать цепь до заданного уровня.