Lavinaaldi

Lahinguvooluliini määratlus

Lahinguvooluliin on tüüpne pooljuhtvooluliin, mis on disainitud lahingu toimumiseks kindlal tagurpidi polaarilisel pingel. Lahinguvooluliini pn-ühend on kujundatud nii, et vältida voolu kontraseerumist ja selle tulemusena tekkinud soojadest punktidest, et lahing ei kahjustaks vooluliini.

Lahingu põhjustab vähesugulaste joonestuste kiirendamine, mis on piisavalt suurendatud kristalliruu ioniseerimiseks, toodetes veel rohkem joonestusi, mis omakorda tekitavad veel ioniseerimist. Kuna lahing toimub ühtlaselt kogu ühendi peal, on lahingpinge peaaegu püsiv, isegi kui vool muutub, võrreldes mitte-lahinguvooluliiniga.

Lahinguvooluliini ehitus on sarnane Zeneri vooluliiniga, ja tegelikult on nendes vooluliinides nii Zeneri lahing kui ka lahinguvool. Lahinguvooluliinid on optimeeritud lahinguvoolitingimuste jaoks, nii et nad näitavad väikese, kuid olulise pingevahetuse lahingutingimustes, erinevalt Zeneri vooluliinidest, mis alati hooldavad pinge, mis on kõrgem kui lahing.

See omadus pakub paremat impulsskaitset lihtsa Zeneri vooluliiniga võrreldes ja toimib rohkem nagu gaasi väljalaadimisseade asendaja. Lahinguvooluliinidel on väike, kuid oluline positiivne temperatuuri koefitsient, kusjuures vooluliinidel, mis sõltuvad Zeneri efektist, on negatiivne temperatuuri koefitsient.

Tavaline vooluliin lubab elektrivoolu ühes suunas, st edaspoole. Lahinguvooluliin lubab voolu mõlemas suunas, st edas- ja tagurpidi, kuid see on eraldi kujundatud töötamiseks tagurpidi polaaringel.

Tööprintsiip

Lahinguvooluliin töötab lahinguvooluprintsiibil, kus kiirendatud laengjoonestused saavad piisavalt energiat, et ioniseerida muid aatomme, lootes jätkusuunava reaktsiooni, mis märgatavalt suurendab voolu.

Tagurpidi polaariline seadistus

Tagurpidi polaarilisel seadistusel on vooluliini N-tsoon (katood) ühendatud akusooja positiivsele terminaalile ja P-tsoon (anood) negatiivsele terminaalile.

Kui vooluliin on väheimpuritega (st impurite kontsentratsioon on väike), siis tühi piirkonna laius suureneb, nii et lahingutingimus toimub väga kõrge pingel.

Väga kõrge tagurpidi polaarilisel pingel saab elektriväli tugevaks tühi piirkonnas ja jõutakse punkti, kus väikesugulaste joonestuste kiirendus on nii suur, et nende kokkupõrke käigus pooljuhtide aatomitega tühi piirkonnas lõhutakse kovalentset sidet.

See protsess genereerib elektron-kohapari, mida elektriväli kiirendab, põhjustades veelgi rohkem kokkupõrkeid ja kasvatades laengjoonestuste arvu – see fenomeen on teada kui laengjoonestuste kordamine.

See jätkuv protsess suurendab voolu vooluliinis tagurpidi ja nii jõuab vooluliin lahingutingimusesse. Seda tüüpi lahingut nimetatakse lahinguvooluks (loodlavooluks) ja seda efekti nimetatakse lahinguefektiks.

Rakendused

• Lahinguvooluliinit kasutatakse tsirkviitide kaitseks. Kui tagurpidi polaariline pinge suureneb, siis mingi piirini hakkab vooluliin lahinguvoolutööd tegema kindla voltagena ja vooluliin läheb lahinguks lahinguvoolu tõttu.

• Seda kasutatakse tsirkviidi kaitseks ebatähtsate pingete eest.

• Seda kasutatakse surgespetsiaaliste seadmetes tsirkviidi kaitseks surgetingimustes.