Diodi on elektroninen laite, joka ohjaa virtapiirin virtausta. Vakiodiodi mahdollistaa sähkövirran kulkemisen eteenpäin, mutta ei päinvastaiseen suuntaan. Yksi diodityyppi voi kuitenkin johtaa virtaa päinvastaiseen suuntaan tietyissä olosuhteissa. Tämä erityinen diodityyppi on käänteinen diodi.
Diodirakenne käsittää kaksi puolijohdemateriaalin segmenttiä, kuten piitä. Yhdellä segmentillä on positiivinen varaus, jota kutsutaan anodiksi. Toisella segmentillä on negatiivinen varaus, jota kutsutaan katodiksi. Valmistuksessa nämä kaksi segmenttiä sulautuvat yhteen muodostaen PN -liitoksen, joka tunnistaa yhden osan positiiviseksi ja toisen negatiiviseksi. Metallijohdot kiinnitetään yleensä päihin, risteystä vastapäätä, diodin muodostamiseksi.
PN -liitos on diodin toiminnan keskipiste. Kun kaksi materiaalisegmenttiä sulautuvat yhteen, ne poistavat toistensa sähkövarauksen kapealla kaistalla PN -liitoksen poikki, jota kutsutaan tyhjennysalueeksi. Tämä diodin alue ei suosi positiivista eikä negatiivista sähkövarausta, ja se toimii eristeenä diodin kahden segmentin välillä.
Normaalikäytössä diodi toimii paljon kuin elektroninen sulkuventtiili. Jos diodin katodiin kohdistetaan negatiivinen jännite, varaus yhdistyy diodin sisäiseen sähkövaraukseen. Kun näin tapahtuu, PN -risteyksen tyhjennysalueen eristys pysyy paikallaan estäen sähkövirtaa kulkemasta diodin läpi. Tässä tilassa toimiva diodi toimii käänteisdioditoiminnolla tai käänteisellä esijännitteellä.
Jos diodin anodiin kohdistetaan kuitenkin negatiivinen jännite, jännite siirtyy diodin positiivisesti varautuneeseen osaan. Kun se saavuttaa risteyksen, varauksella on riittävästi sähköenergiaa tyhjennysalueen siltaamiseksi. Tässä vaiheessa diodi johtaa sähkövirtaa ja antaa sen jatkaa virtaamistaan, kunnes jännite poistuu. Tässä tilassa toimivat diodit ovat eteenpäin suunnattuja dioditoimintoja tai eteenpäin suuntautuneita.
Tyhjennysalueen eristys kestää kuitenkin vain tietyn jännitetason. Jos jännite nousee liian korkeaksi, kun laite toimii käänteisdioditilassa, tyhjennysalue epäonnistuu ja sallii sähkövirran nousun. Tätä ilmiötä kutsutaan lumivyöryksi ja se yleensä tuhoaa vakiodiodin, kun se tapahtuu.
Vaikka lumivyöry -ilmiö on yleisesti vältettävä, insinöörit havaitsivat, että jännitteen estäminen, kunnes se saavuttaa ennalta määrätyn tason ja antaa sen sitten kulkea, voisi olla hyödyllinen työkalu elektronisen tekniikan kehittämisessä. Sitten he alkoivat suunnitella diodeja, joilla oli hyvin erityiset ehtymisalueet, jotka kestäisivät lumivyöryn kauhistuttavat vaikutukset. Alusta lähtien tämän tyyppiset diodit ovat löytäneet tiensä lähes kaikkiin elektroniikan alueisiin.
Käytössä käänteinen diodi toimii kuten tavallinen diodi. Katodiin kohdistuu negatiivinen jännite, ja diodi estää sen. Jos tämä jännite kuitenkin kasvaa edelleen ennalta määrätylle tasolle, jota kutsutaan rikkoutumisjännitteeksi, diodi käy ohjatun lumivyöryn ja alkaa johtaa sähkövirtaa turvallisesti päinvastaiseen suuntaan. Näillä diodeilla on monia nimiä, mukaan lukien lumivyörydiodit, hajoamisdiodit tai käänteisdiodit.