Een diode is een elektrische component met twee aansluitingen bouw verschillende elektrische en elektronische schakelingen De diode bestaat uit twee elektroden namelijk de anode en de kathode. De meeste diodes zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen zoals SI, Ge, etc. De belangrijkste functie van de diode is om elektrische stroom in slechts één richting te geleiden. De toepassingen van de diode zijn onder meer schakelaars, spanningsregelaars, oscillatoren, gelijkrichters, signaalmixers, etc. Er zijn verschillende soorten diodes verkrijgbaar in de markt zoals zenerdiode, lawinediode, led, laser, Schottky, etc.
Lawinediode
In dit artikel wordt kort ingegaan op de opbouw en werking van een lawinediode. Een lawinediode is een soort diode die is ontworpen om een lawinedoorslag te ervaren bij een bepaalde sperspanning. De junctie van de diode is voornamelijk ontworpen om de stroomconcentratie te stoppen, zodat de diode veilig is bij doorslag.
Wat is een lawinediode?
Een lawinediode is er een van halfgeleiderapparaat speciaal ontworpen om te werken in de regio van omgekeerde pech. Deze diodes worden gebruikt als ontlastkleppen die worden gebruikt voor het regelen van de systeemdruk om elektrische systemen te beschermen tegen overtollige spanningen. Het symbool hiervan diode is hetzelfde als Zener-diode De lawinediode bestaat uit twee aansluitingen, namelijk anode en kathode. Het lawinediodesymbool lijkt op de normale diode, maar met de omkeerranden van de verticale balk die in de volgende afbeelding wordt weergegeven.
Lawinediode
Lawinediode constructie
Over het algemeen is lawinediode gemaakt van silicium of ander halfgeleidermateriaal. De constructie van deze diode is vergelijkbaar met de zenerdiode , behalve het dopingniveau in deze diode verandert van zenerdiode. Deze diodes zijn zwaar gedoteerd. De breedte van het uitputtingsgebied in deze diode is dus zeer gering. Vanwege dit gebied vindt omgekeerde doorslag plaats bij lagere spanningen in deze diode.
Aan de andere kant zijn lawinediodes licht gedoteerd. Dus de uitputtingslaagbreedte van een lawinediode is erg groot geëvalueerd naar de zenerdiode. Vanwege dit grote uitputtingsgebied vindt een omgekeerde doorslag plaats bij hogere spanningen in de diode. De doorslagspanning van deze diode wordt voorzichtig gelokaliseerd door het doteringsniveau tijdens de fabricage te regelen.
Werking van een lawinediode
De belangrijkste functie van de normale diode is om elektrische stroom in slechts één richting toe te laten, d.w.z. voorwaartse richting. Terwijl, lawinediode laat de stroom in beide richtingen toe. Maar deze diode is speciaal ontworpen om in omgekeerde vooringestelde toestand te werken wanneer de spanning de doorslagspanning in de omgekeerde vooringestelde toestand overschrijdt. De spanning waarbij elektrische stroom onverwachts toeneemt, wordt doorslagspanning genoemd.
Lawinediode constructie
Wanneer de spanning in omgekeerde bias-toestand op deze diode wordt toegepast en deze de doorslagspanning overschrijdt, zal er een storing van de junctie optreden. Deze uitval van een knooppunt wordt een lawine-uitval genoemd. Telkens wanneer de voorwaartse voorspanning op deze diode wordt toegepast, begint deze te werken een gewone p-n junctiediode door er een elektrische stroom door te laten.
Wanneer de tegengestelde spanning wordt toegepast op de lawinediode, waarna de meeste ladingsdragers in de P-type en N-type halfgeleiders worden weggeschoven van de PN-junctie. Als resultaat neemt de breedte van het uitputtingsgebied toe. De meeste dragers staan dus geen elektrische stroom toe. De minderheidsladingsdragers kennen echter een afstotende kracht van externe spanning.
Als resultaat stroomt minderheidsladingsdragers van p-type naar n-type en n-type naar p-type door de elektrische stroom te verplaatsen. De stroom die door minderheidsladingsdragers wordt verplaatst, is echter zeer klein. De kleine stroom die door minderheidsladingsdragers wordt geleid, wordt de omgekeerde lekstroom genoemd. Als hierop de tegengestelde voorspanning wordt toegepast, wordt de diode verder verhoogd, zullen de minderheidsladingsdragers een grote hoeveelheid energie krijgen en sneller gaan naar betere snelheden.
De vrij bewegende elektronen met hoge snelheid zullen met de atomen crashen en vervolgens de energie overbrengen naar de valentie-elektronen. De valentie-elektronen die voldoende energie krijgen van de snelle elektronen, worden gescheiden van het ouderatoom en veranderen in vrije elektronen. Nogmaals, deze elektronen worden versneld. Wanneer deze vrije elektronen botsen met andere atomen, slaan ze meer elektronen af. Door deze constante botsing met de moleculen ontstaan er enorm veel vrije elektronen of gaten. Dit enorme aantal vrije elektronen houdt de overbelastingsstroom in de diode vast.
Telkens wanneer de sperspanning op de diode wordt toegepast, neemt deze continu toe. Op een bepaald punt treden de lawinedoorslag en knooppuntuitval op. Op dit punt zal een kleine toename van de spanning de elektrische stroom snel doen toenemen. Deze onverwachte toename van de stroom kan de gewone junctiediode blijvend vernietigen. Lawinediodes mogen echter niet worden beschadigd omdat ze voorzichtig zijn ontworpen om te functioneren in het gebied van lawinedoorslag.
Doorslagspanning van de diode
De doorslagspanning van de lawinediode hangt af van de dichtheid van de doping. Door de dopingdichtheid te verhogen, wordt de doorslagspanning van de diode verlaagd.
Doorslagspanning van de diode
Toepassingen van lawinediode
De toepassingen van een lawinediode omvatten de volgende.
- De lawinediode wordt gebruikt om het circuit te beschermen. Wanneer de tegengestelde voorspanning begint te stijgen, begint de diode met opzet een lawine-effect bij een vaste spanning.
- Dit zorgt ervoor dat de diode stroom begint uit te voeren zonder zichzelf te verwonden, en schakelt het extreme vermogen weg van de elektrische circuits naar de aardklem.
- Ontwerpers gebruiken de diode meer voor het circuit beschermen tegen ongewenste spanningen
- Deze diodes worden gebruikt als generatoren voor witte ruis.
- Lawinediodes produceren RF-ruis, ze worden over het algemeen gebruikt als ruisbronnen in radiotoestellen. Ze worden bijvoorbeeld vaak gebruikt als een bron van radiofrequentie voor antenne-analysebruggen. Lawinediodes worden gebruikt om microgolffrequenties te genereren.
Dit gaat dus allemaal over lawinediodes, constructie, werking en toepassingen. Verder twijfels over dit concept of aan weet over verschillende soorten diodes , geef alstublieft uw feedback door te reageren in het commentaargedeelte hieronder. Hier is een vraag voor jou, wat is de functie van lawinediode?
