Eine Sperrdiode, auch bidirektional leitende Diode oder Sperrdiode genannt, ist eine speziell entwickelte Diode. Unter Durchlassspannung hat die Sperrdiode nahezu keine Leitfähigkeit, unter Einwirkung von Sperrspannung kommt es jedoch zum Durchbruch und sie weist eine bestimmte Durchdringungsfeldstärke auf. Gewöhnliche Dioden können nur eine Leitung in eine Richtung erreichen, während umgekehrte Dioden eine Leitung in beide Richtungen erreichen können.

Der Aufbau der Sperrdiode ähnelt dem einer gewöhnlichen Diode und besteht aus einem Halbleiter vom P-Typ und einem Halbleiter vom N-Typ. Während des Produktionsprozesses werden jedoch spezielle Materialien und Prozesse in die Sperrdiode eingebracht, wodurch diese unter Sperrspannung völlig andere Eigenschaften als gewöhnliche Dioden aufweist.

Anwendungen von Sperrdioden
Umkehrdioden haben eine Vielzahl von Anwendungen in elektronischen Produkten und Schaltkreisen, die hauptsächlich die folgenden Aspekte umfassen:

1. Spannungsstabilisierung der Stromversorgung: In Schaltungen zur Stabilisierung der Stromversorgungsspannung können Sperrdioden verwendet werden. Durch die Wahl einer geeigneten Durchdringungsfeldstärke dringt die Sperrdiode ein, wenn die Spannung diesen Wert überschreitet, und hält so die Spannung im Stromkreis auf einem relativ stabilen Niveau. Dies wird häufig in verschiedenen elektronischen Produkten und Stromversorgungssystemen verwendet, um sicherzustellen, dass die Last nicht durch Hochspannung beschädigt wird.

2. Überspannungsschutz: Sperrdioden können auch in Überspannungsschutzschaltungen eingesetzt werden. Wenn im Stromkreis eine Überspannung auftritt, kann die Sperrdiode einen einigermaßen zuverlässigen Leitungspfad bereitstellen, um die Überspannung zur Erde oder an andere akzeptable Orte zu leiten und so andere elektronische Komponenten vor Schäden durch Überspannung zu schützen.

3. Signalkonditionierung: Rückwärtsdioden können auch in Signalkonditionierungs- und Strombegrenzungsanwendungen eingesetzt werden. Es kann den Strom oder die Spannung im Stromkreis begrenzen und das Eingangssignal durch Auswahl der geeigneten Eindringfeldstärke und des Eindringstroms begrenzen, anpassen oder anpassen. Es spielt eine wichtige Rolle in Kommunikationsgeräten, Audioverstärkern und analogen elektronischen Schaltkreisen.

So funktioniert die Sperrdiode
Das Funktionsprinzip der Sperrdiode basiert auf der Durchdringungswirkung des PN-Übergangs. Wenn die Sperrspannung die Durchdringungsfeldstärke der Sperrdiode überschreitet, dringt der PN-Übergang ein, wodurch der Strom schnell ansteigt. Unter Durchdringungsbedingungen behält die Sperrdiode einen relativ niedrigen Widerstand bei, um den Durchgang von Rückstrom zu ermöglichen und die Sperrspannung in der Nähe der Durchdringungsfeldstärke aufrechtzuerhalten.

Reverse-Dioden haben normalerweise zwei Penetrationsmodi: Lawinendurchbruch und Zener-Durchbruch. Der Lawinendurchbruch tritt bei hohen umgekehrten elektrischen Feldern auf und ist durch einen schnellen Anstieg des Eindringstroms mit zunehmender Spannung gekennzeichnet. Bei der Zener-Durchschlagsdiode handelt es sich um eine Sperrdiode, die aus speziellen Materialien und Verfahren hergestellt wird. Wenn die Sperrspannung die Durchbruchfeldstärke erreicht, stellt sich eine sehr steile Eindringcharakteristik ein, die den Strom auf einem relativ festen Wert hält.

Im Allgemeinen können Umkehrdioden die Anforderungen verschiedener Schaltkreise und Systeme erfüllen, indem sie die geeignete Durchdringungsfeldstärke und den Durchdringungsstrom auswählen und Funktionen wie Stabilisierung der Stromversorgungsspannung, Überspannungsschutz und Signalanpassung erfüllen.