ولتاژ شکست

ولتاژ شکست یک عایق، حداقل ولتاژی است که باعث می شود قسمتی از عایق رسانای الکتریکی می شود و جریان الکتریکی را عبور دهد.
ولتاژ شکست در جامدات به حداکثر ولتاژی گفته می شود که می تواند دو سر یک عایق جامد قرار بگیرد بدون اینکه عایق بشکند و به رسانا تبدیل شود. [ ۱]
در گازها شکست الکتریکی را می توان با استفاده از قانون پاشن محاسبه کرد.
رابطۀ شکست در خلا به صورت زیر است: [ ۲] [ ۳] [ ۴]
V b = B p d ln ⁡ A p d − ln ⁡ ( ln ⁡ ( 1 + 1 γ s e ) )
ولتاژ شکست یکی از مهم ترین مشخصه های دیود است. طبق تعریف، ولتاژ شکست عبارت است از حداقل ولتاژی که در بایاس معکوس در دو سر دیود ( یا هر پیوند PN دیگر ) قرار می گیرد و باعث افزایش شدید و ناگهانی جریان معکوس می شود. اساساً کار کردن دیود در ناحیه شکست به خودی خود مشکلی را برای دیود ایجاد نمی کند بلکه به دلیل اینکه پس از عبور از ولتاژ شکست، جریان در جهت معکوس به شدت افزایش می یابد و این افزایش تولید حرارت زیادی می کند، اگر ولتاژ معکوس، محدود نشود و دیود نتواند این حرارت را به محیط اطراف دفع کند حتماً صدمه دیده و می سوزد. اصولا این قاعده در بایاس مستقیم هم حاکم است و اگر مقدار جریان مستقیم دیود بیش از یک مقدار معین باشد، بدنه آن داغ شده و از بین می رود. دیود زنر به دلیل اینکه از نیمه هادی با ناخالصی بالا ساخته می شود، ولتاژ شکست پایین آمده و به تبع آن جریان معکوس در بازه ای متعارف باقی می ماند و دیود داغ نمی شود هر چند که برای دیود زنر هم یک مقدار بیشینه برای جریان معکوس وجود دارد و عبور از آن باعث افزایش تلفات گرمایی و از بین رفتن دیود می شود.