Mehrschichtdioden ohne Steueranschluss

Dreischichtdiode

Allgemein:

Die Bezeichnung DIAC steht für Diode alternating current switch. Es handelt sich also um einen Wechselstromschalter.

Das Symbol (rechts) verdeutlicht die Schaltfunktion, indem zwei antiparallel geschaltete Dioden dargestellt werden.

Symbol 3-Schichtdiode

Aufbau

3-Schichtdiode

Das Bauelement wird auch Zweirichtungsdiode oder Triggerdiode genannt. Die zwei Sperrschichten S1 und S2 sind gegensinnig gepolt.

Die elektrischen Anschlüsse bilden die zwei Anoden A1 und A2 an den außen liegenden P-Schichten (vgl. Diode).

Wirkungsweise

Unabhängig von der Polung gilt: ein pn-übergang sperrt immer.

Bevor die Kippspannung UB0 erreicht wird, fließt lediglich ein Reststrom (etwa 50µA). Nach dem Erreichen der Kippspannung (20V bis 50V) leitet der DIAC, bis die Spannung um Δ U ( = 5V bis 10V ) zurück geht.

Bis zu einer Verlustleistung von 300mW sind periodische Spitzenströme bis 2A (etwa 30µs; 300Hz) zulässig.

Kennlinie

Die Kennlinie zeigt deutlich die Schaltschwelle:
( UB0 | IBR )

Nach dem Schalten bleibt ein Spannungsabfall von
10V bis 35V ( = UB0 - ΔU )
am Bauteil erhalten, der über die Verlustleistung bemerkbar macht.

Das Bauteil hat keine sehr guten Schaltereigenschaften.

KL-Dreischichtdiode

Verwendung

Das Bauteil wird hauptsächlich zur Ansteuerung von Thyristoren oder TRIACs eingesetzt.

Vierschichtdiode

Allgemein:

Sie ist ein nicht steuerbarer Thyristor mit genau festgelegter Durchbruchspannung in Vorwärtsrichtung. Man spricht auch von der rückwärts sperrenden Thyristordiode. Symbol der Vierschichtdiode

Aufbau

4-Schichtdiode

Die Vierschichtdiode besitzt drei PN-übergänge. So verhindern entweder zwei oder eine Sperrschicht die Stromleitung.

Wirkt an der Anode eine positive Spannung (Halbwelle) gegenüber der Kathode, ist nur eine Sperrschicht wirksam. Diese kann überwunden werden.

Wirkungsweise

Das Bauelement läßt den Strom nur in einer Richtung ( A = "+"; K = "-") durch. Die Vierschichtdiode hat eine Sperrrichtung (Reversebetrieb wie eine Diode oder ein Thyristor).

In Durchlassrichtung kann durch ein sogenanntes überkopfzünden über der Kippspannung UB0 ( = 5V bis 20V) das Bauteil leitend werden.

Kennlinie

Die Kennlinie zeigt ein deutliches Schaltverhalten in der Durchlassrichtung. Nach der Kippspannung geht der Spannungsabfall des Bauelementes auf die Schleusenspnnung (0,7V) einer Diode zurück.

Das Bauteil hat sehr gute Schaltereigenschaften.

KL-Vierschichtdiode

Verwendung

zur Stromimpulserzeugung oder als Triggerdiode für Thyristoren.

Fünfschichtdioden

Allgemein:

Sie ist eigentlich eine Antiparallelschaltung von zwei Thyristordioden. Symbol der 5-Schichtdiode

Aufbau

5-Schichtdiode

Die Fünfschichtdiode besitzt 2 x drei PN-übergänge (in Gegenrichtung gegedacht). So verhindern entweder zwei oder eine Sperrschicht die Stromleitung je Halbwelle.

Wirkt an der Anode 1 eine positive Spannung (Halbwelle) gegenüber der Anode 2, ist nur eine Sperrschicht wirksam. Diese kann überwunden werden. Das selbe gilt für die umgekehrte Stromrichtung

Wirkungsweise

Kurz gesagt: Die Wirkung lässt sich aus der Wirkungsweise der Vierschichtdiode ableiten. Die Stromrichtung ist egal.

Kennlinie

Die Kennlinie zeigt das Schaltverhalten in beiden Richtungen. KL-Fünfschichtdiode

Verwendung

bis 3A als kontaktlose Schalter und zur Ansteuerung von TRIAC's.