Grundlegende Elektronik - Sperrschichtdioden
Es gibt viele Arten von Dioden, die von vielen Faktoren abhängen, wie der verwendeten Frequenz, ihrer Arbeitsweise und Konstruktion, ihren Anwendungen usw. Lassen Sie uns einige davon durchgehen.
Sperrschichtdioden
Die Sperrschichtdioden sind die normalen PN-Sperrschichtdioden, unterscheiden sich jedoch im Aufbau. Es gibt drei Arten von Sperrschichtdioden, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Gleichrichterdiode
Diese Dioden sind die normalen PN-Sperrschichtdioden, durch die nur in einer Richtung Strom fließt und in der anderen Richtung stoppt. Diese Dioden werden in Gleichrichterschaltungen verwendet, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.
In der obigen Abbildung sehen wir dieselben Gleichrichterdioden mit einer Metallprojektion. Dies wird der Diode hinzugefügt, um die Wärmeverteilung zu minimieren, die die Diode manchmal beeinflussen kann. Eine solche Metallprojektion heißtHeat sink. Diese helfen bei der Verbesserung der Diodenleistung und die Dioden können hohen Leistungen standhalten, ohne beeinträchtigt zu werden.
Es gibt Schaltungen wie Half wave rectifier und Full wave rectifierSchaltungen, die diese Dioden verwenden. Diese Schaltkreise werden im Tutorial ELEKTRONISCHE SCHALTUNGEN erläutert. Diese Gleichrichterschaltungen werden in Stromversorgungsabschnitten vieler Schaltungen verwendet, in denen alternierender Eingangsstrom für diese Schaltungsanwendungen in Gleichstrom umgewandelt werden muss.
Zenerdiode
Dies ist eine spezielle Art von Diode, die einen Stromfluss nicht nur in Vorwärtsrichtung, sondern auch in Rückwärtsrichtung ermöglicht. Eine normale Diode wird beschädigt, wenn sie in Sperrrichtung betrieben wird, wenn der Sperrstrom über einem bestimmten Wert durch sie geleitet wird. Dieser „bestimmte Wert“ wird als der bezeichnetBreakdown voltage.
Die Durchbruchspannung einer Zenerdiode ist sehr niedrig. Aberthis diode allows the reverse current to pass through it, once this breakdown voltage is exceeded. Diese Durchbruchspannung wird als bezeichnetZener Voltage. Daher gibt es einen kontrollierten Durchschlag, der die Diode nicht beschädigt, wenn ein Rückstrom oberhalb der Zenerspannung durch eine Zenersdiode fließt.
Eine Zenerdiode in ihrer Sperrvorspannung weist eine gesteuerte Durchbruchspannung auf und ermöglicht es dem Stromfluss, den Spannungswert über dieser Zenerdiode nahe am Zener-Durchbruchspannungswert zu halten. Dieser Wert der Zener-Durchbruchspannung ermöglicht die Auswahl einer beliebigen Zener-Diode für bestimmte Anwendungen.
Avalanche diodeist eine andere Diode, die die ähnlichen Eigenschaften der Zenerdiode aufweist. Der Lawinendurchbruch erfolgt über den gesamten PN-Übergang, wenn der Spannungsabfall konstant und stromunabhängig ist. Diese Lawinendiode wird zur Fotodetektion verwendet.
VI Eigenschaften einer Zenerdiode
Die VI-Eigenschaften einer Zenerdiode sind für jede Diode bei Vorwärtsvorspannung gleich. Der Sperrvorspannungsbetrieb einer Zenerdiode macht es jedoch sehr wichtig, dies zu berücksichtigen. Schauen wir uns die Grafik an.
Der Punkt, an dem die Biegung in der Sperrvorspannungsoperation gezeigt wird, ist der Zener breakdown voltageDanach lässt die Diode hohe Rückströme durch. Diese Zenerspannung wird durch angezeigtVZ. Diese unglaubliche Qualität der Zenerdiode machte sie zur zuverlässigsten und hat auch viele Anwendungen.
Anwendungen der Zenerdiode
Diese Diode hat viele Anwendungen wie -
- Es wird hauptsächlich als Spannungsregler verwendet.
- Liefert eine feste Referenzspannung in Transistorvorspannungsschaltungen.
- Zur Spitzenbegrenzung oder Begrenzung in Wellenformungsschaltungen.
- Als Überspannungsschutz in vielen Schaltkreisen.
- Zum Schutz des Messgeräts vor Beschädigungen durch versehentliche Anwendungen.
Schaltdiode
Dies ist eine normale Single-PN-Sperrschichtdiode, die speziell für Schaltzwecke entwickelt wurde. Diese Diode kann eindeutig zwei Zustände mit hohem und niedrigem Widerstand aufweisen, die alternativ verwendet werden können.
Die Sperrschichtkapazität dieser Diode wird sehr niedrig gemacht, um andere Effekte zu minimieren. Die Schaltgeschwindigkeit ist ziemlich hoch. Wenn die Diode einen hohen Widerstand hat, arbeitet sie als offener Schalter und wirkt bei niedrigem Widerstand als geschlossener Schalter. Dieser Übergang erfolgt in der Schaltdiode schneller als in jeder gewöhnlichen.
Anwendungen der Schaltdiode
Diese haben viele Anwendungen wie -
- Wird in Hochgeschwindigkeitsgleichrichterkreisen verwendet
- Wird in Ringmodulatoren verwendet
- Wird in Hochfrequenzempfängern verwendet
- Wird als Verpolungsschutz verwendet
- Wird sowohl für allgemeine als auch für Hochgeschwindigkeitsschaltanwendungen verwendet