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Schutzdiode

Schaltbild einer Freilaufdiode

Schutzdioden sind Halbleiterdioden, die zum Schutz vor Überspannungen und unerlaubten Spannungen eingesetzt werden. Es wird zwischen verschiendenen Schutzdioden unterschieden.

Schutzdioden-Arten

Freilaufdiode

Freilaufdioden dienen zum Schutz vor einer induktiven Überspannung. Dazu werden Halbleiterdioden (im Schaltbild: D) derart parallel zu induktiven Gleichstromverbrauchern (im Schaltbild: L) geschaltet, dass sie von der Speisespannung in Sperrrichtung beansprucht werden. Durch die Selbstinduktion der Induktivität ist die Spule bestrebt, nach dem Abschalten der Speisespannung den Stromfluss aufrechtzuerhalten. Ohne Freilaufdiode führt das zu einer Spannungspitze mit umgekehrter Polarität, mit Freilaufdiode wird die Spannungspitze jedoch auf die Durchlassspannung der Diode begrenzt. Dadurch werden empfindliche Bauteile (beispielsweise Halbleiter wie Transistoren) vor Überspannung geschützt, der Stromfluss (und damit das Magnetfeld) jedoch braucht mehr Zeit bis zum Abklingen. Die Diodensperrspannung muss höher als die eigentliche Schaltspannung bemessen werden.

Kappdiode

Kappdioden sind Dioden parallel zum Eingang von integrierten Schaltungen, die für erlaubte Eingangsspannungen in Sperrichtung gepolt sind. Entgegengesetzte Spannungen, die z. B. durch Reflexionen auf Leitungen auftreten können, werden kurzgeschlossen.

Klemmdiode

Klemmdioden sind Dioden, welche den (durch eine Wechselspannungskopplung) verlorenen Gleichspannungsanteil einer Mischspannung wieder hinzufügen. Hierzu wird beispielsweise der Ausgang des Koppelkondensators über die Klemmdiode mit einer Referenzspannung (Klemmspannung) verbunden und, je nach Polung der Diode, wird die Wechselspannung mit dem höchsten oder niedrigsten Spannungswert zur Klemmspannung addiert. Bei der Schwarzwertklemmschaltung wird z. B. der neg. Synchronpegel eines Videosignals wieder auf 0 Volt gezogen (geklemmt).