Eine Dioden-Durchlassspannung bezieht sich auf den Spannungsabfall, der auftritt, wenn ein elektrischer Strom durch eine Diode in einem Stromkreis fließt. Sie ist im Allgemeinen unabhängig von der Strommenge, die durch die Diode fließt, und ist für eine bestimmte Diodenfamilie gleich. Bei Siliziumdioden, die im Allgemeinen die gebräuchlichsten sind, beträgt der Durchlassspannungsabfall der Diode etwa 0.7 Volt (V).
Dioden sind Geräte, die elektrischen Strom nur in eine Richtung durchlassen und können daher als eine Art Einwegventil für Elektronen betrachtet werden. Wenn sich die Elektronen in die richtige Richtung bewegen, um die Diode zu passieren, wird die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt. Daher ist der Durchlassspannungsabfall der Diode auch als Durchlassspannungsabfall bekannt.
Dioden funktionieren, indem sie ein kleines Stück dotierten Halbleitermaterials zwischen ihren Elektroden haben, das Elektronen in eine Richtung durchlässt, aber nicht in die andere. Dieses Material hat zwei Zonen, die n-Zone, die reich an negativ geladenen Elektronen ist, und die p-Zone, die arm an Elektronen ist. Man kann sich vorstellen, dass die p-Zone positive Löcher aufweist, die die Elektronen aus der n-Zone aufnehmen können. Wenn die beiden Zonen zusammengebracht werden, um einen pn-Übergang zu bilden, werden Elektronen von der n-Zone in die p-Zone übertragen, bis alle zur Verwendung als Stromträger verfügbaren n-Zonen-Elektronen aufgebraucht sind und der pn-Übergang zu einem Isolator wird.
Wenn frische Elektronen in die verarmte n-Zone injiziert werden, während sie aus der gesättigten p-Zone entfernt werden, fließt elektrischer Strom über den Übergang. Dies geschieht, wenn die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist. Die Elektronen müssen durch eine Spannung mit ausreichender Kraft gedrückt werden, um den pn-Übergang zu überqueren, und dieser Schub ist die Quelle der Dioden-Durchlassspannung oder des Durchlass-Vorspannungsabfalls.
Wenn die Polarität der Schaltung umgekehrt wird und versucht wird, Elektronen in die p-Zone zu injizieren, während sie aus der n-Zone entfernt werden, wird die Diode in Sperrrichtung vorgespannt und es fließt kein Strom. Wenn diese Sperrspannung einen bestimmten Wert – die maximale Sperrspannung – überschreitet, kann die Diode ausfallen und große Ströme durchlassen, was als Sperrspannungsdurchschlag bekannt ist. Die Diode wird dann dauerhaft beschädigt.
Wie bereits erwähnt, haben verschiedene Arten von Dioden unterschiedliche Durchlassspannungsabfälle. Der Durchlassspannungsabfall einer einfachen Leuchtdiode (LED) kann je nach Typ im Bereich von 1.4 bis 4 V liegen. Bei der Schottkey-Diode beträgt der Durchlassspannungsabfall normalerweise nur 0.2 V.