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A Diode eine Elektronikkomponente, die aus einer Kombination eines P-Typ- und N-Typ-Halbleitermaterials hergestellt ist, das als ein pn-Übergang bekannt ist, wobei Leitungen angebracht sind. zu den beiden Enden. Diese Leitungen ermöglichen es Ihnen, die Diode einfach in Ihre elektronischen Schaltungen einzubauen.
Die mit dem n-Typ-Halbleiter verbundene Leitung wird als -Kathode bezeichnet. Somit ist die Kathode die negative Seite der Diode. Die positive Seite der Diode - das heißt die Leitung, die mit dem p-Typ-Halbleiter verbunden ist - wird als -Anode bezeichnet.
Wenn eine Spannungsquelle an eine Diode angeschlossen wird, so dass die positive Seite der Spannungsquelle an der Anode und die negative Seite an der Kathode liegt, wird die Diode zu einem Leiter und lässt Strom fließen… Eine Spannung, die in dieser Richtung mit der Diode verbunden ist, wird Vorwärtsvorspannung genannt.
Wenn Sie jedoch die Spannungsrichtung umkehren, indem Sie die positive Seite an die Kathode und die negative Seite an die Anode legen, fließt kein Strom. In der Tat wird die Diode ein Isolator. Die in dieser Richtung an die Diode angeschlossene Spannung wird Sperrvorspannung genannt.
Durch Vorwärtsspannung kann Strom durch die Diode fließen. Eine umgekehrte Vorspannung ermöglicht keinen Stromfluss. (Bis zu einem Punkt jedenfalls. Wie Sie in nur wenigen Augenblicken entdecken werden, gibt es Grenzen, wie viel Sperrspannung eine Diode in Schach halten kann.)
Dies ist das schematische Symbol für eine Diode: > Die Anode ist links und die Kathode ist rechts. Hier sind zwei nützliche Tricks, um sich zu merken, welche Seite des Symbols die Anode ist und welche die Kathode ist:
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Stellen Sie sich die vertikale Linie auf der Kathodenseite als ein riesiges Minuszeichen vor, das anzeigt, welche Seite der Diode für Vorwärtsspannung negativ ist.
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Vorwärts- und Rückwärtsvorspannung können mit zwei sehr einfachen Schaltungen veranschaulicht werden, die eine Lampe mit einer Batterie mit Dioden verbinden. In der Schaltung auf der linken Seite ist die Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so dass Strom durch die Schaltung fließt und die Lampe aufleuchtet. In der Schaltung auf der rechten Seite ist die Diode in Sperrrichtung vorgespannt, so dass kein Strom fließt und die Lampe dunkel bleibt.
Beachten Sie, dass bei einer typischen Diode eine gewisse Vorwärtsspannung erforderlich ist, bevor Strom fließen kann. Diese Menge ist normalerweise sehr klein. In den meisten Dioden liegt diese Spannung bei etwa einem halben Volt. Bis zu dieser Spannung fließt kein Strom.Sobald die Vorwärtsspannung erreicht ist, fließt jedoch Strom leicht durch die Diode.
Diese minimale Spannungsschwelle in Vorwärtsrichtung wird als
Vorwärtsspannungsabfall der Diode bezeichnet. Das liegt daran, dass die Schaltung diese Spannung an der Diode verliert. Würden Sie zum Beispiel ein Voltmeter über die Leitungen der Diode im Vorwärtsstromkreis legen, würden Sie den Durchlassspannungsabfall der Diode ablesen. Wenn Sie das Voltmeter dann über die Lampenanschlüsse legen würden, wäre die Spannung die Differenz zwischen der Batteriespannung (9 V) und dem Durchlassspannungsabfall der Diode.
Wenn zum Beispiel der Vorwärtsspannungsabfall der Diode 0,7 V betrug und die Batteriespannung genau 9 V betrug, betrug die Spannung an der Lampe 8,3 V.
Dioden haben auch eine maximale Sperrspannung. Sie können standhalten, bevor sie zusammenbrechen und Strom durch die Diode zurückfließen lassen. Diese Rückwärtsspannung (manchmal als
PIV bezeichnet, für Spitzensperrspannung oder PRV für Spitzensperrspannung ) ist eine wichtige Spezifikation für Dioden Sie verwenden in Ihren Schaltungen, da Sie sicherstellen müssen, dass Ihre Dioden nicht mehr als ihrer PIV-Bewertung ausgesetzt werden. Neben dem Durchlassspannungsabfall und der Spitzensperrspannung sind Dioden auch für eine maximale Nennstromstärke ausgelegt. Überschreiten Sie diesen Strom und die Diode wird irreparabel beschädigt.
