Działanie i zastosowania obwodu diody Zenera

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Dioda jest jednym z podstawowych elementów w elektroniczne obwody . Jeśli chcesz wiedzieć o kwestiach związanych z napięciem, powinieneś wiedzieć o diodach. Dioda składa się w zasadzie z półprzewodniki które mają dwie właściwości, typ „P” i typ „N”. Plik Półprzewodniki typu „P” i „N” reprezentują półprzewodniki typu dodatniego i ujemnego. Półprzewodnik typu „P” będzie miał nadmierną liczbę dziur w konfiguracji, a półprzewodnik typu „N” będzie miał nadmiar elektronów. Jeśli oba rodzaje cech występują w pojedynczym krysztale, to można go nazwać diodą. Dodatni biegun akumulatora jest połączony ze stroną „P”, a strona ujemna ze stroną „N”. Porozmawiajmy o działaniu diody Zenera, to nic innego jak prosta dioda łącząca się odwrotnie.

Dioda Zenera

Dioda Zenera



Dioda Zenera

Jest to głównie szczególna właściwość diody, a nie jakikolwiek specjalny rodzaj sprzętu. Osoba o imieniu Clearance Zener wynalazła tę właściwość diody, dlatego została nazwana jego imieniem na pamiątkę. Specjalną właściwością diody jest to, że będzie awaria w obwodzie jeśli napięcie przyłożone do odwrotnie polaryzowanego obwodu. To nie pozwala na przepływ prądu przez niego. Wraz ze wzrostem napięcia na diodzie wzrasta również temperatura, a jony kryształu wibrują z większą amplitudą, co prowadzi do rozpadu warstwy zubożonej. Warstwa na styku typu „P” i typu „N”. Po zastosowaniu napięcie przekracza następuje rozbicie określonej ilości Zenera.


Charakterystyka diody Zenera V-I

Charakterystyka diody Zenera V-I



Dioda Zenera to nic innego jak pojedyncza dioda podłączona w trybie odwrotnego polaryzacji, a dioda Zenera może być podłączona z odwrotnym polaryzacją dodatnią w obwodzie, jak pokazano na rysunku. Możemy podłączyć ją do różnych zastosowań.

Symbol obwodu diody Zenera pokazano na rysunku. Dla wygody jest normalnie używany. Dyskutując o obwody diodowe powinniśmy przyjrzeć się graficznej reprezentacji działania diody Zenera. Nazywa się to charakterystyką V-I ogólnej diody złączowej p - n.

Połączenie diody Zenera

Połączenie diody Zenera

Charakterystyka diody Zenera

Powyższy diagram przedstawia charakterystykę V-I zachowania diody Zenera. Kiedy dioda jest podłączona do diody polaryzacji do przodu działa jak normalna dioda. Kiedy odwrotne napięcie polaryzacji jest większe niż z góry określone napięcie, wówczas pojawia się napięcie przebicia Zenera. Aby uzyskać napięcie przebicia, kontrolowane jest ostre i wyraźne domieszkowanie oraz unika się niedoskonałości powierzchni. W charakterystyce V-I powyżej Vz jest napięciem Zenera. A także napięcie kolana, ponieważ w tym momencie prąd jest prądem bardzo szybkim.

Zachowanie diody Zenera

Zachowanie diody Zenera

Zastosowanie diody Zenera

Dioda Zenera jest powszechnie stosowana jako regulator bocznikowy lub regulator napięcia. Po przejściu przez pierwszą część artykułu wiemy, czym jest dioda Zenera i jaka jest podstawowa zasada działania. Tutaj pojawia się pytanie, gdzie tego typu diody mogą się przydać. Główne zastosowanie tego typu diod to stabilizatory napięcia, zabezpieczenie nadnapięciowe jako odniesienie napięcia.


Sprawdzenie diody Zenera

Sprawdzenie diody Zenera

Omówiliśmy zastosowanie diody Zenera jako regulatora napięcia, a teraz omówimy pozostałe dwa punkty.

Ochrona przed wysokim napięciem odbywa się za pomocą diod Zenera, ponieważ prąd przepływa przez diodę po przekroczeniu przez napięcie polaryzacji wstecznej określonego napięcia. Obwód ten zapewnia bezpieczeństwo sprzętu podłączonego do zacisków. Zwykle prąd nie powinien przekraczać normalnego zaworu, ale jeśli z powodu jakiejkolwiek usterki w obwodzie prąd przekroczy maksymalne dopuszczalne napięcie, może to spowodować uszkodzenie wyposażenia systemu. Używany jest tyrystor, przez który napięcie wyjściowe jest szybko odcinane i przepala się bezpiecznik, który odłącza zasilanie źródła wejściowego. Układ obwodu pokazano poniżej dla lepszego zrozumienia,

Połączenie diody Zenera

Połączenie diody Zenera

Napięcie odniesienia określa stałe dostarczanie prądu lub napięcia, gdy działa napięcie Zenera. Jeśli dopływ prądu jest taki sam, aby uniknąć niestabilnej pracy, stosujemy diody Zenera. Są używane tam, gdzie wymagane jest odniesienie napięcia, takie jak amperomierze, omomierze i woltomierze.

Dioda Zenera jako regulator napięcia

Termin regulator oznacza, który reguluje. Dioda Zenera może działać jako regulator napięcia, jeśli zostanie wprowadzona do obwodu. Sygnał wyjściowy na diodzie będzie stały. Jest napędzany przez obecne źródło. Jak wiemy, jeśli napięcie na diodzie przekroczy określoną wartość, pobierze nadmierny prąd z zasilania. Podstawowy schemat diody Zenera jako regulatora napięcia przedstawiono poniżej,

W celu ustalenia prądu płynącego przez diodę Zenera wprowadza się rezystancję szeregową R, której wartość można wybrać z poniższego równania

Wartość rezystora (omy) = (V1 - V2) / (prąd Zenera + prąd obciążenia)

Powyższy schemat przedstawia regulatory bocznikowe, ponieważ element regulacyjny jest równoległy do ​​elementu obciążającego. Dioda Zenera wytwarza stabilne napięcie odniesienia na obciążeniu, które spełnia kryteria wymagań regulatora.

Dioda Zenera umożliwia przepływ prądu w kierunku do przodu w taki sam sposób, jak dioda idealna. Pozwala również na przepływ w odwrotnym kierunku, gdy napięcie przekracza pewną wartość znaną jako napięcie przebicia.

To urządzenie nosi imię Zenera. Zener odkrył tę właściwość elektryczną. Dioda Zenera to taka, w której następuje odwrotny rozkład w wyniku tunelowania kwantowego elektronów pod wpływem silnego pola elektrycznego, zwanego efektem Zenera. Wiele diod opisanych jako diody Zenera opiera się zamiast tego na przebiciu lawinowym. Obydwa typy są używane z dominującym efektem Zenera poniżej 5,6 V i opadaniem lawinowym powyżej. Regularne aplikacje obejmują dostarczanie napięcia odniesienia dla regulatorów napięcia. Ma to na celu ochronę urządzeń przed chwilowymi impulsami napięcia.

Łączność z diodą Zenera

Łączność z diodą Zenera

Urządzenia te występują również szeregowo ze złączem nadajnika podstawowego. Na etapach tranzystorowych, gdzie selektywny wybór urządzenia skupia się wokół punktu lawinowego lub Zenera. Może służyć do wprowadzenia kompensacji współczynnika temperaturowego tranzystora. Wzmacniacz błędu prądu stałego zastosowany w układzie pętli sprzężenia zwrotnego obwodu zasilacza regulowanego jest jedynym przykładem.

Są one również wykorzystywane w zabezpieczeniach przeciwprzepięciowych w celu ograniczenia przejściowych skoków napięcia, a innym zastosowaniem diody Zenera jest wykorzystanie szumu spowodowanego jej lawinowym załamaniem w generatorze liczb losowych. Czy możesz mi powiedzieć więcej zastosowań diody Zenera? Komentując….

Kredyty fotograficzne: