Dioden sind elektronische Bauteile, die den Stromfluss nur in eine Richtung zulassen. Sie bestehen aus einem Halbleitermaterial mit zwei Anschlüssen: einer Anode (positiv) und einer Kathode (negativ). Dioden werden in verschiedenen Anwendungen wie der Gleichrichtung (Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom), der Signalmodulation und der Spannungsregelung eingesetzt. Sie sind grundlegende Bausteine in elektronischen Schaltkreisen und sorgen für einen ordnungsgemäßen Stromfluss und Schutz vor Verpolung.
Unter Diodengleichrichtern versteht man speziell Dioden, die zu Gleichrichtungszwecken eingesetzt werden und Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umwandeln. Gleichrichterdioden sind für höhere Ströme und Spannungen ausgelegt, wie sie bei Stromversorgungsanwendungen üblich sind. Sie lassen den Strom nur in eine Richtung fließen und wandeln die negativen Halbzyklen des Wechselstroms effektiv in einen positiven Gleichstrom um.
Phasengesteuerte Gleichrichter hingegen sind eine Art Gleichrichterschaltung, die Halbleiterbauelemente wie Thyristoren (SCRs) verwendet, um den Zeitpunkt und den Phasenwinkel des Gleichrichtungsprozesses zu steuern. Im Gegensatz zu einfachen Diodengleichrichtern können phasengesteuerte Gleichrichter die Ausgangsspannung anpassen und einen variablen Gleichstromausgang bereitstellen, indem sie den Zündwinkel der Thyristoren steuern.
Eine Fotodiode unterscheidet sich von einer Gleichrichterdiode vor allem durch ihre Funktion und ihren Aufbau. Eine Fotodiode soll bei Einwirkung von Licht (Photonen) einen Strom erzeugen und so Lichtenergie in elektrischen Strom umwandeln. Um diesen photoelektrischen Effekt zu erzielen, arbeitet es im Sperrvorspannungsmodus, bei dem einfallende Photonen Elektron-Loch-Paare erzeugen, die einen Stromfluss proportional zur einfallenden Lichtintensität erzeugen. Im Gegensatz dazu ist eine Gleichrichterdiode für die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom optimiert, indem sie den Stromfluss nur in eine Richtung zulässt und typischerweise im Vorwärtsvorspannungsmodus arbeitet.
Der Begriff „Halbleiter“ bezieht sich im Allgemeinen auf Materialien, die eine elektrische Leitfähigkeit zwischen Leitern (Metallen) und Isolatoren (Nichtleitern) aufweisen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, elektrische Signale zu steuern und zu manipulieren, werden Halbleiter häufig in elektronischen Geräten eingesetzt. Ein Gleichrichter, insbesondere eine Gleichrichterdiode, ist ein Halbleiterbauelement, das den Stromfluss nur in eine Richtung zulässt und so die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erleichtert. Obwohl alle Gleichrichter Halbleiter sind, funktionieren daher nicht alle Halbleiter als Gleichrichter.
Signaldioden und Gleichrichterdioden dienen in der Elektronik unterschiedlichen Zwecken. Eine Signaldiode ist für Anwendungen mit geringem Strom konzipiert, bei denen eine präzise Steuerung der Signalmodulation oder Spannungsgleichrichtung erforderlich ist. Es ist für kleine Signalpegel und schnelle Schaltgeschwindigkeiten optimiert und eignet sich daher für Anwendungen wie Signalbeschneidung, Demodulation und Schutzschaltungen. Im Gegensatz dazu ist eine Gleichrichterdiode für die Bewältigung höherer Ströme und Spannungen im Zusammenhang mit Gleichrichteraufgaben in der Stromversorgung ausgelegt. Sie ist für die Effizienz bei der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom optimiert, typischerweise mit höheren Vorwärtsspannungsabfällen, aber im Vergleich zu Signaldioden in der Lage, eine größere Verlustleistung zu bewältigen.