Justificación para operar el diodo en la región de ruptura (polarización inversa)

Tres razones:

Primero, operar en la orientación hacia adelante solo permite la operación a un solo voltaje, nominalmente alrededor de 0.7 voltios para un diodo de silicio. La construcción del diodo se puede adaptar para producir una amplia gama de voltajes de ruptura, con la consiguiente elección de diferentes salidas de regulador.

En segundo lugar, su curva V-I exagera la nitidez de una unión inclinada hacia adelante. No hay una porción relativamente plana más que en la vecindad de cero, y eso no es muy útil.

En tercer lugar, con una curva V-I exponencial, la unión con polarización directa no puede operarse en niveles de corriente útiles con una buena regulación.

La respuesta obvia es ... que fueron diseñados para hacer eso. Al no ser gracioso aquí, los diodos rectificativos están diseñados para una operación hacia adelante y tienen una alta resistencia en reversa, los diodos reguladores están diseñados para una tensión de ruptura inversa relativamente precisa Para ser utilizado en circuitos de regulación. Si queremos continuar, podría decir que los fotodiodos también están optimizados para la operación inversa sin interrupción ...

En resumen, un diodo no es un diodo no es un diodo, el tipo realmente importa.

Curiosamente, existe un mecanismo muy preciso que dicta el voltaje operativo de un diodo Zener. Hay otros diodos reguladores que funcionan de manera similar a un Zener pero que usan un efecto diferente.

Porque no hay nada especial en la operación con polarización directa. Todavía tiene la caída de 0.6-0.7V típica de la mayoría de los rectificadores de silicona. Es solo cuando tiene un sesgo inverso que exhibe una caída de voltaje nominalmente alta.

Debido a que están fabricados para tener una curva muy específica y pronunciada en polaridad inversa alrededor de este valor de voltaje específico, mientras que si bien puede tener un voltaje típico de diodo directo, por ejemplo, puede tener alrededor de -5 V de este inverso. Y ese valor es el que usamos. Se trata de las propiedades deseadas de su diodo.

Depende de la aplicación, pero daré dos ejemplos, incluido el zener:

Zener Diode

Esto se opera en sesgo inverso porque, simplemente, ahí es donde está la interesante propiedad 'Zener'. En sesgo hacia adelante, los zeners parecen diodos regulares. Es decir, su voltaje cambia mucho con la corriente y no se puede sintonizar. El desglose de polarización inversa es sintonizable (por lo que puede comprar Zeners en todo tipo de voltajes) y agudo. Eso significa que puedes poner mucha corriente a través de él y el voltaje permanece relativamente constante.

Photodiode

A menudo, se utilizan en reversa cuando se utilizan para medir la entrada de luz. Eso es porque la curva IV es extremadamente plana a voltajes negativos. Eso significa que el voltaje negativo que se aplica a la cosa puede ser ruidoso e inestable y todavía obtendrá una corriente constante para un nivel de luz determinado.

Los diodos rectificadores y LED se descomponen térmicamente y su descomposición es irreversible .

Por otra parte, los diodos Zener se descomponen debido al efecto de tunelización cuántica y este desglose es reversible .

Es por eso que los diodos Zener se pueden usar en ambas direcciones actuales y los diodos estándar no. Los valores reales de los voltajes de ruptura y apertura, las conductividades, etc. definen la aplicación del diodo. Los zeners se utilizan para la estabilización de voltajes cercanos a 5 V, los diodos de avalancha se usan para estabilizar voltajes más altos, los diodos de potencia (estándar) se usan en rectificadores y LED. Se utilizan como fuentes de luz.