Što je visokonaponska dioda?

Visokonaponska dioda je svaka dioda dizajnirana da radi na iznimno visokim naponima ili pokazuje specifična svojstva kada je izložena visokim naponima. Gotovo svaka dioda može raditi na bilo kojem naponu ako je za to stvorena. Pojačavanjem dijelova diode i korištenjem specifičnih materijala tijekom njezine izrade moguće je da dioda izdrži iznimno velike količine snage. S obzirom na to, postoji nekoliko vrsta dioda koje se obično koriste kada se radi o visokim naponima ili naponskim skokovima.

Dioda je složena električna komponenta sastavljena od nekoliko različitih materijala. Kada se koristi u uobičajenom električnom uređaju, dioda ima pozitivnu anodu koja preuzima snagu i negativnu katodu koja je ispušta. U gotovo svakoj diodi ovo je jednosmjerna operacija – snaga se ne može vratiti unatrag. Između ova dva terminala nalazi se poluvodljivi materijal koji omogućuje struji da se kreće kroz njega.

Upravo taj poluvodič pretvara običnu diodu u visokonaponsku diodu. Ovi poluvodiči nastaju kroz proces koji se naziva dopiranje. Dopant se primjenjuje na svaki kraj poluvodiča: jedan dopant stvara pozitivan naboj, a jedan negativan. Područje između dva kraja ostaje nedopirano i općenito se naziva unutarnji sloj ili pn spoj. Doping materijali i veličina pn spoja važni su za cjelokupnu funkciju diode.

Lavine diode su vrsta visokonaponskih dioda koje mogu podnijeti velike količine energije. Efekt lavine nastaje kada se naboj počne povećavati u diodi bez naknadnog povećanja vanjske snage. Ovaj efekt će uništiti normalne diode, ali lavinska dioda će nastaviti s radom sve dok se vanjski napon ne sustigne ili se sustav ne izjednači.

Dioda za suzbijanje prolaznog napona je dioda koja štiti sustave od visokonaponskih preopterećenja. Ova dioda ima vrlo veliki pn spoj, što obeshrabruje prijenos energije kroz sustav. Kada veliki šiljci snage udare u sustav, ova visokonaponska dioda će preuzeti dodatnu snagu i premjestiti udar na uzemljeni sustav. Često je to jedina funkcija jedne od ovih dioda – kada ne provodi višak energije na uzemljenje, uopće ne prenosi snagu.

Posljednja uobičajena visokonaponska dioda je ona koja radi drugačije od gotovo bilo koje druge diode. Zener dioda zapravo može prenositi snagu unatrag kroz svoj sustav. Kada snaga dosegne određenu razinu, posebno dopirani pn spoj diode počinje puštati snagu da se kreće unatrag kroz sustav, stvarajući privremeno usko grlo. To blokira kretanje struje dovoljno dugo da se napon stabilizira bez oštećenja uređaja. Nakon toga, pn spoj se vraća u rad kao normalna dioda.