Vad är en kraftdiode?
En kraftdiode är en kristallin halvledaranordning som huvudsakligen används för att konvertera växelström (AC) till direktström (DC), en process som kallas rektifiering. En kraftdiodes funktion liknar en mekanisk enkelventil. Den leder elektrisk ström med minimal motstånd i en riktning, känd som dess framåtriktning, samtidigt som strömmen flyter i motsatt riktning. Vanligtvis kapabel att passera så mycket som flera hundra ampere framåt, har kraftdioder mycket större P-N-korsningar och därmed högre framåtströmförmåga än deras mindre signaldiode-släktingar som används i konsumentelektronik för att reglera och minska strömmen. Detta gör kraftdioder bättre lämpade för applikationer där större strömmar och högre spänningar är involverade.
Tillverkare producerar i allmänhet en rad kraftdioder som är lämpliga för särskild användning. De är rankade enligt MAXimumström de kan bära i framåtriktningen och den maximala omvänd spänningen de tål. På grund av motstånd inträffar en liten minskning av spänningen när man passerar en elektrisk ström genom en kraftdiod i framåtriktningen. Omvänt kan en kraftdiod bara tåla en viss spänningsmängd som flyter i baksidan innan den bryts ned och upphör att fungera.
Kraftdioder tillverkas främst av kisel, även om små mängder andra material, såsom bor, galliumarsenid, germanium eller fosfor också används. En enda effektdiod kan användas för att konvertera AC till DC, men detta producerar det som kallas halvvåg varierande DC. Mer vanligt är två eller tre eller flera dioder anslutna i kretsen för att producera fullvågs varierande likström. Det viktigaste av dessa är brolikatorn, där fyra anslutna dioder konverterar både positiva och negativa delar av en ACVåg in i DC, vilket ger fullvågsrättning.
elkraftverk Världen använder vanligtvis trefas AC för att distribuera el. Även om den levererar varierande DC från inkommande AC, levererar inte en fullvågs- eller brolikriktare DC vid den konstantspänningen som är nödvändig för att driva mest moderna elektriska och elektroniska utrustning. Därför är en reservoarkondensator vanligtvis ansluten till rektorens utgångsänd för att jämna ut den krusade spänningen. Till exempel, i ett typiskt amerikanskt hushåll, passerar trefas AC från de elektriska huvudkretsarna genom tre par kraftdioder. Den resulterande likströmmen jämnas sedan ut och levereras vid en spänning som är tillräckligt konstant för användning genom att passera den genom en utjämningskondensator.