Dioden
(48 348)Die Diode ist vielleicht das älteste Halbleiterbauelement. Verschiedene Arten von Dioden werden zur Spannungsgleichrichtung, Spannungsbegrenzung, Stromkreisumschaltung, Signalerkennung und -mischung verwendet. Spezielle Arten von Dioden, wie Tunneldioden oder kapazitive Dioden, werden in Mikrowellengeneratoren oder Funkabstimmschaltungen verwendet.
Dioden und ihre Auswahl aufgrund ihrer Funktionen
Die grundlegende Unterteilung der Dioden umfasst funktionelle Gruppen, innerhalb derer noch Untergruppen nach Gehäusetyp, Montagemethode, maximalem Leistungsverlust (einschließlich der Verwendungsmöglichkeit eines Kühlkörpers) und anderen unterschieden werden müssen. Darunter befinden sich auch Diodenbaugruppen, die in einem einzigen Gehäuse angeordnet (Diodenmodule) oder auf besondere Weise angeschlossen sind, z.B. Graetz-Gleichrichterbrücke oder 8 Schutzdioden mit einer gemeinsamen Kathode oder Anode, die zum Schutz des 8-Bit-Datenbusses verwendet werden.
Bei der Auswahl einer Diode für die Anwendung muss man eine Reihe ihrer Parameter berücksichtigen - nicht nur die Elektrischen, sondern auch sie Mechanischen. Dies kann jedoch nicht unabhängig von der Anwendung durchgeführt werden, da je nach Diodentyp verschiedene Parameter eine dominierende Bedeutung erlangen können. Für eine Gleichrichterdiode sind dies beispielsweise: maximaler kontinuierlicher Durchlassstrom, maximale kontinuierliche Rückwärtsspannung, Schwellenspannung (auch Durchlassspannung genannt) bei maximalem Durchlassstrom, Rückwärtsstrom bei maximaler Rückwärtsspannung, Verlustleistung, zulässige Anschlusstemperatur. Für Zenerdiode, die zur Stabilisierung der Spannung oder zur Reduzierung von Überspannungen verwendet werden können, haben die oben genannten Parameter eine andere Bedeutung. Die Schwellenspannung ist in den meisten Anwendungen nicht mehr so wichtig, da diese Diode hauptsächlich in Sperrrichtung arbeitet. Andererseits sind die Durchbruchspannung und ihre Toleranz wichtig, da dieser Diodentyp erforderlich ist, um die Spannung in umgekehrter Richtung wiederholbar und genau zu stabilisieren. Der Durchlassstrom wird ebenfalls anders behandelt, da es sich hauptsächlich um einen Rückstrom handelt, der in der Gleichrichterdiode und auch in der Zenerdiode so niedrig wie möglich sein sollte. Nach dem Erreichen der Durchbruchspannung wird jedoch erwartet, dass der thermische Widerstand der Diode so niedrig wie möglich ist. Es wird auch erwartet, dass der Übergang in den Durchbruchzustand schnell und turbulent erfolgt, im Gegensatz zu einer Gleichrichterdiode, bei der die milden Durchbruchseigenschaften eine längere Lebensdauer der Diode gewährleisten können.
Dioden und ihre Klassifizierung nach Anwendungen
Die anderen Diodenarten, deren Eigenschaften von der Anwendung anhängig sind, sollten ähnlich betrachtet werden. Andere Parameter wie Schaltfrequenz, Sperrschichtkapazität usw. sind ebenfalls von größerer Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Dioden, die in Hochfrequenzschaltungen wie Mischer, HF-Generatoren, Detektoren und anderen verwendet werden. Daher ist es eine falsche Annahme, dass "eine Diode einfach eine Diode ist" und dass jede Diode, die nur für den Durchlassstrom und die Durchbruchspannung ausgewählt wird, ihre Aufgabe in jeder Anwendung erfüllt.
Aufgrund der Funktion können die Dioden unter anderem folgendermaßen aufgeteilt werden: Universaldioden (niedriger Durchlassstrom, niedrige oder mittlere Sperrspannung, hohe Betriebsfrequenz), Gleichrichterdioden (hohe Sperrspannung, hoher Durchlassstrom, niedrige Betriebsfrequenz), Impulsdioden (Schaltend; kurze Schaltzeit beim Ändern der Polarität, kapazitive Dioden (Varicaps, Varaktoren; variable spannungsgesteuerte Kapazität), Mikrowellendioden (Tunneldioden, Gunndioden, Speicherschaltdionen; zum Gleichrichten, Erzeugen und Verstärken elektrischer Wellenformen im Mikrowellenbereich) Zenerdioden (zur Spannungsstabilisierung), Lawinendioden und Suppressordioden (zum Überspannungsschutz) angeboten als "glass passivated" - eine kleine Glasschicht zum Schutz des P-N-Steckverbinders verbessert die elektrischen Eigenschaften, begrenzt den Leckstrom und erhöht den Durchschlagwiderstand.
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