Kas ir reversā diode?

Diodes konstrukcija ietver divus pusvadītāju materiāla segmentus, piemēram, silīciju. Vienam segmentam ir pozitīvs lādiņš, ko sauc par anodu. Otram segmentam ir negatīvs lādiņš, ko sauc par katodu. Ražošanā šie divi segmenti ir sapludināti kopā, veidojot PN savienojumu, kas identificē vienu daļu kā pozitīvu, bet otru kā negatīvu. Metāla vadus parasti piestiprina pie galiem, pretī krustojumam, lai izveidotu diodi.

PN pāreja ir diodes darbības fokusa punkts. Kad abi materiāla segmenti saplūst kopā, tie atceļ viens otra elektrisko lādiņu šaurā joslā pāri PN krustojumam, ko sauc par izsīkuma reģionu. Šī diodes zona neatbalsta ne pozitīvu, ne negatīvu elektrisko lādiņu un darbojas kā izolators starp diviem diodes segmentiem.

Normālā darbībā diode darbojas līdzīgi kā elektroniskais pretvārsts. Ja diodes katodam tiek pielikts negatīvs spriegums, lādiņš apvienojas ar diodes iekšējo elektrisko lādiņu. Kad tas notiek, PN savienojuma izsīkuma zonas izolācija notur, neļaujot elektriskajai strāvai iet cauri diodi. Diode, kas darbojas šajā stāvoklī, darbojas ar reverso diožu vai apgriezto nobīdi.

Ja tomēr diodes anodam tiek pielikts negatīvs spriegums, spriegums pāriet uz diodes pozitīvi lādētu sekciju. Kad tas sasniegs krustojumu, lādiņam būs pietiekami daudz elektroenerģijas, lai pārvarētu izsīkuma reģionu. Šajā brīdī diode vadīs elektrisko strāvu un ļaus tai turpināt plūst, līdz tiek noņemts spriegums. Diodes, kas darbojas šajā stāvoklī, ir tiešās diodes režīmā vai tiešās novirzes režīmā.

Tomēr noplicināšanas reģiona izolācija var izturēt tikai noteiktu sprieguma līmeni. Ja spriegums kļūst pārāk augsts, ierīcei darbojoties apgrieztās diodes stāvoklī, iztukšošanās apgabals neizdosies un ļaus pāriet elektriskās strāvas pārspriegumam. Šo parādību sauc par lavīnu, un parasti tā iznīcina standarta diodi.

Lai gan no lavīnas fenomena parasti ir jāizvairās, inženieri atklāja, ka sprieguma bloķēšana, līdz tas sasniedz iepriekš noteiktu līmeni, un pēc tam ļaut tam pāriet, varētu būt noderīgs instruments elektronisko tehnoloģiju attīstībā. Pēc tam viņi sāka izstrādāt diodes ar ļoti specifiskiem izsīkuma reģioniem, kas varētu izturēt šausminošos lavīnas efektus. Kopš to izveides šāda veida diodes ir atradušas ceļu praktiski visās elektronikas jomās.

Darbībā reversā diode darbojas kā standarta diode. Tā katodam tiek pielikts negatīvs spriegums, un diode to bloķē. Ja šis spriegums tomēr turpina palielināties līdz iepriekš noteiktam līmenim, ko sauc par pārrāvuma spriegumu, diode tiks pakļauta kontrolētai lavīnai un sāks droši vadīt elektrisko strāvu pretējā virzienā. Šīs diodes sauc daudzos nosaukumos, tostarp lavīnu diodes, sabrukšanas diodes vai reversās diodes.