Was ist diode?

Diode

Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement mit zwei Anschlüssen (Anode und Kathode), das Strom hauptsächlich in eine Richtung leitet und den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung sperrt. Dioden werden hauptsächlich aus Halbleitermaterialien wie Silizium oder Germanium hergestellt.

Funktionsweise

Dioden basieren auf einem pn-Übergang. Dieser Übergang entsteht, wenn ein p-dotiertes (mit Löchern) Halbleitermaterial mit einem n-dotierten (mit freien Elektronen) Halbleitermaterial in Kontakt gebracht wird.

• Vorwärtsrichtung: Wenn die Anode (p-Seite) positiv und die Kathode (n-Seite) negativ ist, fliesst Strom durch die Diode. Die Sperrschicht am pn-Übergang wird verkleinert, und Elektronen und Löcher können den Übergang überwinden.
• Sperrrichtung: Wenn die Anode (p-Seite) negativ und die Kathode (n-Seite) positiv ist, fliesst kaum Strom durch die Diode. Die Sperrschicht am pn-Übergang wird vergrössert, und der Stromfluss wird blockiert (bis zur Durchbruchspannung).

Arten von Dioden

Es gibt viele verschiedene Arten von Dioden, die für unterschiedliche Anwendungen entwickelt wurden:

• Gleichrichterdiode: Wird für die Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) verwendet. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Gleichrichterdiode)
• Zener-Diode: Wird verwendet, um eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten. Sie arbeitet im Durchbruchbereich und hält eine stabile Spannung über sich, wenn der Strom durch sie in diesem Bereich liegt. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Zener-Diode)
• Leuchtdiode (LED): Wandelt elektrische Energie in Licht um. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Leuchtdiode%20(LED))
• Schottky-Diode: Hat eine sehr schnelle Schaltgeschwindigkeit und einen geringen Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Schottky-Diode)
• Fotodiode: Reagiert auf Licht und erzeugt einen Strom, wenn sie Licht ausgesetzt ist. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Fotodiode)
• Varaktor-Diode (Kapazitätsdiode): Ihre Kapazität ändert sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung. Wird oft in abstimmbaren Schaltungen verwendet. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Varaktor-Diode%20(Kapazitätsdiode))

Anwendungen

Dioden werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Gleichrichtung von Wechselstrom.
• Schutzschaltungen.
• Signalmodulation und -demodulation.
• Lichterzeugung (LEDs).
• Solarenergie (Fotodioden).
• Spannungsregelung (Zener-Dioden).

Kenngrössen

Wichtige Kenngrössen von Dioden sind:

• Vorwärtsspannung (VF): Die Spannung, die erforderlich ist, damit die Diode in Vorwärtsrichtung zu leiten beginnt.
• Sperrstrom (IR): Der Strom, der in Sperrrichtung durch die Diode fliesst.
• Durchbruchspannung (VR): Die Spannung, bei der die Diode in Sperrrichtung zu leiten beginnt.
• Schaltgeschwindigkeit: Wie schnell die Diode zwischen leitendem und nicht leitendem Zustand wechseln kann.
• Nennstrom: Maximal zulässiger Strom in Vorwärtsrichtung.