Обоснование работы диода в области пробоя (с обратным смещением)

Три причины:

Во-первых, работа в прямом направлении позволяет работать только при одном напряжении, номинально около 0,7 вольт для кремниевого диода. Конструкция диода может быть адаптирована для получения широкого диапазона напряжений пробоя с последующим выбором различных выходов регулятора.

Во-вторых, ваша кривая VI завышает резкость соединения с прямым смещением. Нет относительно плоской части, кроме как около нуля, и это не очень полезно.

В-третьих, при экспоненциальной кривой VI переход с прямым смещением не может работать при полезных уровнях тока с хорошей регулировкой.

Очевидный ответ: они были созданы для этого. Не шутя здесь, выпрямительные диоды предназначены для работы в прямом направлении и обладают высокой устойчивостью в обратном направлении, а регулирующие диоды предназначены для относительно точного обратного напряжения пробоя для использования в цепях регулирования. Если мы хотим продолжить, то можно сказать, что фотодиоды тоже оптимизированы для работы в обратном направлении без пробоя...

Короче диод не диод не диод, тип действительно имеет значение.

Интересно, что существует очень точный механизм, определяющий рабочее напряжение стабилитрона. Существуют и другие диоды-стабилизаторы, которые работают аналогично стабилитрону, но используют другой эффект.

Потому что нет ничего особенного в работе с прямым смещением. Он по-прежнему имеет падение 0,6-0,7 В, характерное для большинства кремниевых выпрямителей. Только при обратном смещении он демонстрирует номинально высокое падение напряжения.

Поскольку они изготавливаются с очень специфической и резкой кривой обратной полярности вокруг этого конкретного значения напряжения, поэтому, хотя они могут иметь типичное прямое напряжение диода, оно может, например, иметь около -5 В этого обратного напряжения. И это значение мы используем. Все дело в желаемых свойствах вашего диода.

Это зависит от приложения, но я приведу два примера, включая стабилитрон:

Стабилитрон

Это работает с обратным смещением, потому что, проще говоря, именно здесь находится интересное свойство «Зинера». При прямом смещении стабилитроны выглядят как обычные диоды. То есть их напряжение сильно зависит от тока и не очень поддается настройке. Пробой обратного смещения является как настраиваемым (именно поэтому вы можете купить стабилитроны на все виды напряжения), так и резким. Это означает, что через него можно пропустить большой ток, а напряжение останется относительно постоянным.

Фотодиод

Они часто работают в обратном направлении, когда используются для измерения светового потока. Это потому, что кривая IV чрезвычайно плоская при отрицательных напряжениях. Это означает, что отрицательное напряжение, которое вы подаете на объект, может быть шумным и нестабильным, и вы все равно получите постоянный ток для данного уровня освещенности.

Выпрямительный и светодиодный диоды терпят термический пробой и их пробой необратим .

С другой стороны, диоды Зенера выходят из строя из-за эффекта квантового туннелирования , и этот пробой является обратимым .

Вот почему стабилитроны можно использовать в обоих направлениях тока, а стандартные диоды нельзя. Фактические значения напряжения пробоя и открытия, проводимости и т. д. определяют область применения диода - стабилитроны используются для стабилизации напряжения около 5 В, лавинные диоды используются для стабилизации более высоких напряжений, силовые (стандартные) диоды используются в выпрямителях и светодиодах. используются в качестве источников света.