Diodos de alta tensão

Diodos de alta tensão

Os diodos de alta tensão são projetados para uso em aplicações de alta tensão. Existem muitos tipos de diodos de alta tensão, geralmente baseados em sua construção.  

Tipos de Diodos: 

Os diodos de junção PN são projetados para aplicações de uso geral. Um diodo Zener de alta tensão é um tipo especial de diodo de junção PN projetado para operar em polarização reversa (aplicando uma tensão mais alta ao material N do que ao material P). O diodo Zener atua como um retificador normal até que a tensão aplicada atinja um determinado valor (a tensão Zener ou a tensão de avalanche). Neste ponto, o diodo conduz produzindo uma grande corrente.  

Diodos PIN

Os diodos PIN são diodos semicondutores de três camadas que consistem em uma camada intrínseca que separa as camadas P e N fortemente dopadas. A carga armazenada na camada intrínseca, em conjunto com outros parâmetros do diodo, determina a resistência do diodo nas frequências de RF e microondas. Normalmente, essa resistência varia de kilohms a menos de 1 ohm para um determinado diodo.

Os diodos PIN de alta tensão são freqüentemente usados ​​como interruptores ou elementos atenuadores. Os diodos de RF são projetados para lidar com sinais de frequência (RF) em dispositivos como amplificadores estéreo, transmissores de rádio, monitores de televisão e outros dispositivos de frequência de rádio ou micro-ondas.

Diodos supressores de tensão transiente (TVS) são semicondutores que limitam as sobretensões. Diodos limitadores de corrente (CLD) regulam a corrente em uma ampla faixa de tensão. Os diodos Gunn são dispositivos de transferência de elétrons (TED) que exibem uma região de resistência negativa. Os diodos de tempo de trânsito de avalanche de ionização de impacto (IMPATT) são diodos de alta tensão que operam em uma freqüência e potência muito altas.

Diodos Schottky de alta tensão

Os diodos de barreira Schottky são usados ​​em aplicações de alta frequência e comutação rápida. Em sua forma mais simples, consistem em uma camada de metal que entra em contato com um elemento semicondutor. Esta junção metal / semicondutor exibe comportamento de retificação (ou seja, a corrente passa pela estrutura mais prontamente com uma polaridade do que com a outra).

Os diodos Schottky são usados ​​principalmente em aplicações de alta frequência e comutação rápida. Como eles operam apenas com portadores majoritários, não há corrente de fuga reversa como ocorre com outros tipos de diodos. 
Com os diodos Schottky, a região do metal é densamente povoada por elétrons da banda de condução. A região semicondutora do tipo N é levemente dopada. Quando polarizados para frente, os elétrons de energia mais alta na região N são injetados na região do metal, onde liberam seu excesso de energia muito rapidamente.

Uma vez que não há portadoras minoritárias (como com diodos retificadores convencionais), há uma resposta muito rápida a uma mudança no viés. Por esse motivo, os diodos Schottky são usados ​​em aplicações de alta frequência e em muitos circuitos digitais para diminuir os tempos de chaveamento. Os diodos Schottky também são conhecidos como diodos portadores quentes.

Diodos Varactor de Alta Tensão

Diodos Varactor são diodos de junção PN que atuam como capacitores controlados por tensão quando operados sob polarização reversa. As junções PN possuem capacitância inerente. Quando a junção é polarizada reversamente, aumentar a tensão aplicada faz com que a região de depleção se alargue, aumentando assim a distância efetiva entre os dois"pratos"do capacitor e diminuindo a capacitância efetiva. Ajustando o gradiente de dopagem e a largura da junção, a faixa de capacitância pode ser controlada e a forma como a capacitância muda com a voltagem reversa aplicada.

Uma faixa de capacitância de quatro para um não é problemática. Na verdade, um diodo varator típico (às vezes chamado de"diodo varicap") pode variar de 60 picofarads (pf) em polarização zero até 15 pf a 20 volts (V). A fabricação de precisão pode atingir uma faixa de capacitância de até dez para um. Normalmente, diodos varator são usados ​​em sistemas de sintonia eletrônica para eliminar o uso e a necessidade de peças móveis.