Czym są diody lawinowe?

Dioda lawinowa to specjalny rodzaj diody półprzewodnikowej, która została stworzona do pracy w tzw. trybie lawinowym. Dzięki unikalnym właściwościom, diody te znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach elektroniki. W dalszej części artykułu przyjrzymy się bliżej podstawom diod lawinowych, ich zasadzie działania oraz zaletom i wadom tego typu komponentów. Ponadto omówimy także proces produkcji oraz znaczenie tych elementów dla współczesnej technologii. Zapraszamy do lektury!

Charakterystyka diod lawinowych

Podstawy związane są ze specyficzną budową diod lawinowych. W odróżnieniu od tradycyjnych półprzewodników, diody lawinowe mają one bardziej skomplikowaną strukturę. Składają się z trzech warstw materiału półprzewodnikowego, które tworzą dwie strefy złącza pn. Warstwa środkowa, zwana strefą lawinową, ma kluczowe znaczenie dla działania tego typu elementów. Dioda jest zaprojektowana tak, aby mogła pracować w obszarze wysokich napięć. Gdy napięcie przyłożone do niej przekroczy wartość krytyczną, zwana napięciem przebicia, dochodzi do zjawiska lawiny elektronów. W wyniku tego procesu przepływ prądu gwałtownie wzrasta, co pozwala na kontrolowanie dużych prądów przy stosunkowo niskim napięciu sterującym. Warto zaznaczyć, że diody te są często mylone z innym rodzajem – diodami Zenera

Zasada działania diod lawinowych

W przypadku tych elementów efekt lawinowy odgrywa kluczową rolę w ich działaniu. Proces ten polega na generowaniu dużej liczby nośników ładunku przez jedno zdarzenie jonizacji. Kiedy napięcie nałożone na diodę osiągnie wartość graniczną, nazywaną napięciem upływu, następuje efekt lawinowy elektronów. W wyniku tego zjawiska elektrony są przyspieszane przez silne pole elektryczne powstające w strefie lawinowej urządzenia. Przyspieszone elektrony zderzają się z atomami materiału półprzewodnikowego, powodując ich jonizację i generowanie dodatkowych nośników ładunku. Proces ten prowadzi do gwałtownego wzrostu przepływu prądu przez diodę. Efekt lawinowy jest kontrolowany dzięki odpowiedniej konstrukcji oraz właściwościom materiału półprzewodnikowego. 

Zobacz również

Modułowy system przekształtnikowy z dedykowanym zasobnikiem bateryjnym

Radosław Sobieski 22 września 2021

Wzrost udziału energii elektrycznej generowanej w rozproszonych układach energetyki odnawialnej oraz ograniczenia możliwości przesyłowych systemu elektroenergetycznego doprowadziły do konieczności wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych zapewniających ciągłą i…

Czytaj więcej

ModMAG21 – modułowy magazyn energii

Radosław Sobieski 22 czerwca 2021

Modułowy magazyn energii stabilizuje sieć prądu stałego lub przemiennego w chwilach dynamicznych zmian obciążenia. Sprzęgnięty z odnawialnymi źródłami energii OZE (np. farmy fotowoltaiczne i wiatrowe) kompensuje…

Czytaj więcej

Co zaliczamy do półprzewodnikowych elementów sterowalnych?

markel 02 września 2024

Półprzewodnikowe elementy sterowalne odgrywają kluczową rolę w dzisiejszym świecie elektroniki, umożliwiając rozwój zaawansowanych systemów i urządzeń. W niniejszym artykule przedstawimy siedem najważniejszych kategorii tych komponentów oraz…

Czytaj więcej

Jak dostosować wiązki kablowe do indywidualnych wymagań?

markel 02 sierpnia 2024

Aby jeszcze lepiej zrozumieć potrzeby klienta, warto uwzględnić również jego budżet oraz oczekiwany czas realizacji projektu. Analiza tych czynników pomoże w wyborze odpowiednich materiałów i technologii,…

Czytaj więcej

Magazynowanie energii w hutnictwie i odlewnictwie

markel 01 lipca 2024

W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój technologii magazynowania energii, które mogą być wykorzystane również w hutnictwie i odlewnictwie. Są to między innymi baterie litowo-jonowe, ogniwa paliwowe oraz…

Czytaj więcej