Bei einer Diode handelt es sich um ein Halbleiterbauelement, dessen Eigenschaften von der 🌡️ beeinflusst werden. Eine der Auswirkungen der Temperatur auf die Diode ist: Dass die Spannung an ihr abnimmt. Dieser Effekt ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen.
Zunächst einmal hängt die Spannung an einer Diode von ihrem Durchlasswiderstand ab. Mit steigender Temperatur nimmt der Durchlasswiderstand eines Halbleiters ab. Dadurch wird die Schwellspannung der Diode etwas herabgesetzt. Dies bedeutet: Dass die Diode bei höheren Temperaturen weniger Spannung benötigt um in einem leitenden Zustand zu sein.
Ein weiterer Faktor der zur Abnahme der Spannung beiträgt ist der Sperrstrom. Der Sperrstrom einer Diode steigt mit zunehmender Temperatur an. Dies liegt daran – dass bei höheren Temperaturen die Ladungsträger im Halbleitermaterial weiterhin Freiheit haben und dadurch die Leitfähigkeit des Materials zunimmt. Dies hat zur Folge, dass der Sperrstrom einer Diode der normalerweise sehr gering ist, bei höheren Temperaturen deutlich größer wird. Da der Sperrstrom in der Gleichung für den Strom durch die Diode einen negativen Exponenten hat, führt eine höhere Temperatur zu einer geringeren Spannung an der Diode.
In einem Schaltkreis mit einem Festwiderstand in Reihe zur Diode wird die Spannung auf die beiden Verbraucher aufgeteilt. Da die Diode bei höheren Temperaturen eine geringere Spannung benötigt, ändert sich das Spannungsverhältnis zwischen der Diode und dem Festwiderstand. Dies bedeutet, dass bei höheren Temperaturen ein größerer Anteil der Gesamtspannung am Festwiderstand abfällt während der Anteil der an der Diode abfällt kleiner wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Spannung an einer Diode mit zunehmender Temperatur abnimmt, da der Durchlasswiderstand abnimmt und der Sperrstrom zunimmt. Dies hat zur Folge: Dass die Diode bei höheren Temperaturen eine geringere Spannung benötigt um in einem leitenden Zustand zu sein. In einem Schaltkreis mit einem Festwiderstand ändert sich das Spannungsverhältnis zwischen der Diode und dem Festwiderstand, da die Diode bei höheren Temperaturen einen kleineren Anteil der Gesamtspannung benötigt.
Auswirkung der Temperatur auf die Spannung an einer Diode
Warum nimmt die Spannung an einer Diode mit zunehmender Temperatur ab und wie beeinflusst dies die Spannung in einem Schaltkreis mit einem Festwiderstand?