Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, welches im Wesentlichen als Stromventil fungiert, d.h. es lässt den Strom nur in einer Richtung durch. Die Ringmarkierung bezeichnet die Kathodenseite. Dadurch kann man die Anschlüsse voneinander unterscheiden. Die Diode leitet, wenn die Anode am Pluspol und die Kathode am Minuspol angeschlossen ist.
Gleichricherdiode - Funktionsweise
Kennlinie Si-Gleichrichterdiode
Am anschaulichsten beschreibt die Strom-Spannungs-Kennlinie das statische Verhalten einer Diode. Die Kennlinie teilt sich dabei in drei Abschnitte: den Durchlassbereich, den Sperrbereich und den Durchbruchbereich.
Kennlinie Gleichrichterdiode
Erläutern wir nun einige Kennwerte und zulässige Grenzwerte:
Schleussenspannung bzw. Schwellspannung US: Hier wird die Diode leitend. Bei Silizium-Dioden beträgt diese Spannung ca. 0,7V, bei Germanium-Dioden bereits 0,3V.
Der maximale Durchlassstrom IFmax ist, wie der Name schon sagt, der maximale Durchlassstrom, der durch das Gerät fließen darf.
Die Gesamtverlustleistung PVmax ist die maximal mögliche Verlustleistung der Diode, wenn sie in Durchlassrichtung vorgespannt (leitend) ist.
Maximale Sperrspannung URMax: Bei Überschreiten dieser Spannung wird die Diode beschädigt. Dieser Grenzwert ist wichtig bei der Dimensionierung von Gleichrichtern.
Die maximale Betriebstemperatur ist die maximal zulässige Temperatur, bevor die Struktur der Diode beschädigt wird, und wird in Grad Celsius pro Watt, °C/W, angegeben.
Anwendung Gleichrichterdiode:
Gleichrichtung von Wechselspannung
Anwendung - Freilaufdiode
Freilaufdiode als Schutz vor gefährlicher Spannungsspitzen beim Abschalten von Induktivitäten
Hier ist die Freilaufdiode parallel zum Transistor geschaltet, der als elektronischer Schalter fungiert. Das Problem ist: Wenn eine induktive Last (Motor, Relais usw.) abgeschaltet wird, fällt das entstehende Magnetfeld zusammen und erzeugt eine hohe negative Spannungsspitze, die den Transistor zerstören kann. Die Freilaufdiode leitet diese negativen Spannungsspitzen ab und schützt so die Elektronik.
Entkopplung von Signalen
Anwendung Gleichrichterdiode zur Entkopplung von Signalen
