Avalanche diode

Avalanche Diode Definīcija

Avalanche diode ir semiprovadāmais diods, kas izstrādāts tā, lai piedzīvotu avalanche efektu noteiktā pretējā slodzes spriegumā. Avalanche dioda PN savienojums ir izstrādāts tā, lai novērstu strāvas koncentrēšanos un rezultējošos karstos punktus, tādējādi nekaitējot diodam avalanche efekta dēļ.

Avalanche efekts notiek tāpēc, ka mazākuma nosūtītāji tiek pietiekami paātrināti, lai izraisītu jonizāciju kristāliskajā gredzenā, radot vēl vairāk nosūtītāju, kuri savukārt radīs vēl vairāk jonizācijas. Tā kā avalanche efekts ir vienmērīgs visā savienojumā, dioda bojājuma spriegums ir gandrīz nemainīgs, mainoties strāvai salīdzinājumā ar neregulāru diodu.

Avalanche dioda izgatavošana ir līdzīga Zenere diodam, un patiesībā abas - Zenera un avalanche efekta - ir parastās šajās diodās. Avalanche diodas ir optimizētas avalanche efekta apstākļiem, tāpēc tās rāda mazu, bet nozīmīgu sprieguma pazemināšanos bojājuma apstākļos, atšķirībā no Zenere diodām, kurām vienmēr ir augstāks spriegums nekā bojājuma spriegumā.

Šī īpašība nodrošina labāku impulsa aizsardzību nekā vienkārša Zenere dioda un darbojas vairāk kā gāzes izplūdes trubču aizstājēja. Avalanche diodas ir ar mazu pozitīvu temperatūras koeficientu, kamēr diodas, kas balstās uz Zenera efektu, ir ar negatīvu temperatūras koeficientu.

Parasti dioda ļauj elektrisko strāvu tikai vienā virzienā, proti, priekšvirzienā. Savukārt avalanche dioda ļauj strāvu abos virzienos, proti, priekšvirzienā un pretējā virzienā, taču tā ir īpaši izstrādāta, lai strādātu pretējā slodzes stāvoklī.

Darbības Princips

Avalanche dioda darbojas pēc avalanche efekta principa, kad paātrinātie nosūtītāji iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai jonizētu citas atomu, veidojot reakciju ķēdi, kas būtiski palielina strāvas plūsmu.

Pretējā Slodze Konfigurācija

Pretējā slodzē diodas N zona (katoda) savienojas ar akumulatora pozitīvo kontaktu, un P zona (anoda) ar negatīvo kontaktu.

Ja dioda ir viegli dozēta (t.i., sāls koncentrācija ir zema), tad iznīcināšanas zonas platums palielinās, tāpēc bojājuma spriegums notiek ļoti augstā spriegumā.

Lielā pretējā slodzes spriegumā elektromagnētiskais lauks kļūst stiprs iznīcināšanas zonā, un nonāk punktā, kad mazākuma nosūtītāju paātrinājums ir tik liels, ka, sadarbojoties ar poluprovadītāja atomiem iznīcināšanas zonā, tie sadala kovalentus saites.

Šis process ģenerē elektronu-deficītu pārus, kas tiek paātrināti elektromagnētiskā laukā, izraisojot vēl vairāk sadursmju un turpmāki nosūtītāju skaita pieaugumu — fenomens, kas pazīstams kā nosūtītāju reizināšanās.

Šis nepārtrauktais process palielina diodas pretējo strāvu, un tāpēc dioda nonāk bojājuma stāvoklī. Šāds bojājums pazīstams kā avalanche (plūdes) bojājums, un šis efekts pazīstams kā avalanche efekts.

Lietojumi

• Avalanche dioda tiek izmantota shēmas aizsardzībai. Kad pretējā slodzes spriegums palielinās līdz noteiktam robežspriegumam, dioda sāk avalanche efektu un dioda bojājas dēļ avalanche efekta.

• Tā tiek izmantota, lai aizsargātu shēmu no nevēlamajiem spriegumiem.

• Tā tiek izmantota impulsa aizsargās, lai aizsargātu shēmu no impulsa sprieguma.