Avalanche Diode – Diode a Valanga
Oggi ti spiego cosa è un diode a valanga e come funziona nel mondo dell’elettronica. Se ti sei mai chiesto come certi diodi riescono a gestire alte tensioni e proteggere circuiti, questo è l’articolo giusto per te.
Cos’è un Avalanche Diode?
Un avalanche diode è un tipo speciale di diodo progettato per operare nella regione di breakdown controllata chiamata “avalanche”. In pratica, quando la tensione inversa supera un certo valore critico, il diodo entra in conduzione improvvisa ma sicura, senza danneggiarsi. Questo comportamento è utile in protezione contro sovratensioni o per circuiti di commutazione ad alta velocità.
Come funziona?
Immagina di applicare una tensione inversa al diodo. Normalmente, il diodo blocca il flusso di corrente, ma se superi la tensione di breakdown (nota come tensione di valanga), elettroni accelerano e causano un effetto a catena: un elettrone colpisce altri atomi liberando più elettroni — questa è la valanga. Il risultato è una corrente crescente che però il diodo gestisce senza distruggersi, diversamente da un diodo normale che potrebbe guastarsi.
Perché usarlo?
- Protezione da sovratensioni: ad esempio in alimentatori o circuiti di comunicazione, protegge componenti sensibili.
- Limitazione di tensione: mantiene la tensione massima a un livello sicuro.
- Alta velocità di commutazione: ottimo in circuiti di switching e segnale rapido.
Esempio pratico
Supponiamo che tu stia progettando un circuito con un microcontrollore e vuoi proteggerlo da picchi di tensione dovuti a scariche elettrostatiche o interferenze esterne. Inserire un avalanche diode tra l’alimentazione e massa può assorbire questi picchi, impedendo che raggiungano e danneggino il microcontrollore.
Come riconoscerlo nel datasheet?
Il parametro più importante per te è V_BR, perché ti dice a quale tensione il diodo inizierà a condurre in modo controllato, proteggendo il circuito.
Differenza tra Avalanche Diode e Zener Diode
Molti confondono i diodi a valanga con i diodi Zener perché entrambi possono operare in breakdown. La differenza sta nel meccanismo di rottura: il Zener sfrutta l’effetto Zener, che avviene a tensioni più basse e produce meno rumore, mentre il diodo a valanga si attiva a tensioni più alte e gestisce correnti più grandi con un effetto a catena di ionizzazione.
Questo significa che se vuoi proteggere un circuito a bassa tensione, spesso userai un Zener. Se invece hai bisogno di resistere a sovratensioni più forti e rapide, l’avalanche diode è la scelta migliore.
Per esempio, in un alimentatore switching, un avalanche diode può assorbire picchi molto alti dovuti all’accensione e spegnimento rapido del circuito, cosa che un Zener potrebbe non gestire bene senza guastarsi.
In pratica, imparare ad usare questi diodi ti permette di progettare circuiti più robusti e affidabili.
Domani vedremo come integrare l’avalanche diode nei circuiti di protezione ESD e come scegliere il giusto modello in base alle tue esigenze di progetto, così sarai pronto a proteggere i tuoi circuiti al meglio.
