Un diodo de alto voltaje es cualquier diodo diseñado para operar a voltajes extremadamente altos o exhibir propiedades específicas cuando se expone a voltajes altos. Casi cualquier diodo puede funcionar a cualquier voltaje si para eso está hecho. Al reforzar partes del diodo y usar materiales específicos durante su construcción, es posible que un diodo resista cantidades extremadamente altas de energía. Dicho esto, existen varios tipos de diodos que se usan comúnmente cuando se trata de altos voltajes o picos de voltaje.
Un diodo es un componente eléctrico complejo formado por varios materiales diferentes. Cuando se usa en un dispositivo eléctrico común, un diodo tiene un terminal de ánodo positivo que toma energía y un cátodo negativo que lo deja salir. En casi todos los diodos, esta es una operación unidireccional: la energía no puede retroceder. Entre estos dos terminales hay un material semiconductor que permite que la energía se mueva a través de él.
Es este semiconductor el que convierte un diodo común en un diodo de alto voltaje. Estos semiconductores se crean mediante un proceso llamado dopaje. Se aplica un dopante a cada extremo del semiconductor: un dopante crea una carga positiva y el otro es negativo. El área entre los dos extremos se deja sin dopar y generalmente se denomina capa intrínseca o unión pn. Los materiales de dopaje y el tamaño de la unión pn son importantes para la función general del diodo.
Los diodos de avalancha son un tipo de diodo de alto voltaje que puede manejar grandes cantidades de energía. Se produce un efecto de avalancha cuando una carga comienza a aumentar en un diodo sin un aumento posterior de la potencia exterior. Este efecto destruirá los diodos normales, pero un diodo de avalancha continuará funcionando hasta que el voltaje externo alcance o el sistema se iguale.
Un diodo de supresión de voltaje transitorio es un diodo que protege los sistemas de sobrecargas de alto voltaje. Este diodo tiene una unión pn muy grande, lo que desalienta la transmisión de energía a través del sistema. Cuando grandes picos de potencia golpean el sistema, este diodo de alto voltaje tomará la potencia adicional y moverá la sobretensión al sistema de tierra. A menudo, esta es la única función de uno de estos diodos: cuando no conduce energía excedente a tierra, no transmite energía en absoluto.
El último diodo de alto voltaje común es uno que funciona de manera diferente a casi cualquier otro diodo. El diodo Zener puede transmitir energía hacia atrás a través de su sistema. Cuando la energía alcanza un cierto nivel, la unión pn especialmente dopada del diodo comienza a permitir que la energía se mueva hacia atrás a través del sistema, creando un cuello de botella temporal. Esto impide que la energía se mueva durante el tiempo suficiente para que el voltaje se estabilice sin dañar el dispositivo. Posteriormente, la unión pn vuelve a funcionar como un diodo normal.