Zenerova dioda je velmi užitečná, pokud jde o regulaci a stabilizaci změn zátěže nebo napájení proti zdroji napětí a dalším aplikacím. Co víte o Zenerově diodě?

Tato příručka představí definici Zenerovy diody, její charakteristiky, specifikace, aplikace, jak funguje a její symbol ve schématu zapojení. Pokud jste nadšenci do elektroniky nebo přicházíte do kontaktu se Zenerovou diodou v práci, můžete lépe porozumět Zenerově diodě prostřednictvím tohoto podílu. Pokračujme ve čtení!

Sdílení je péče!

Obsah

● Co je to Zenerova dioda?

● 3 Hlavní charakteristiky Zenerovy diody

● Specifikace Zenerovy diody

● Jaké jsou aplikace Zenerovy diody?

● Jak funguje Znerova dioda?

● Co je symbol Zenerovy diody?

● FAQ

● Proč investovat do čističky vzduchu?

Co je to Zenerova dioda?

Zenerovy diody jsou diskrétní polovodičová zařízení na silikonové bázi, která umožňují proudění obousměrně - buď zpětně nebo vpřed. Diody se skládají ze silně dotovaného PN silikonového přechodu, který je určen k vedení v opačném směru, jakmile je dosaženo určité prahové hodnoty napětí.

Zenerovy diody mají nastavené zpětné průrazné napětí. Když je toho dosaženo, začnou vést proud a pokračují v nepřetržitém provozu v opačném směru předpětí, aniž by došlo k poškození. Jednou z hlavních výhod Zenerových diod je to, že měnící se rozsah napětí bude stále udržovat konstantní pokles napětí na diodě. V důsledku toho mohou být Zenerovy diody použity pro aplikace regulace napětí.

Úvod do Zenerových diod, který vysvětluje, jak fungují

3 Hlavní charakteristiky Zenerovy diody

Zenerovy diody fungují podobně jako konvenční diody, když jsou v dopředný režim.

● Mají spínací napětí mezi 0.3 a 0.7 V. Při připojení v reverzním režimu dochází ve většině aplikací k malému toku unikajícího proudu.

● Jakmile se zpětné napětí zvýší na nastavené průrazné napětí, bude diodou protékat proud. Když se proud zvýší na maximum (určeno sériově zapojenými odpory), pak se stabilizuje a zůstane konstantní v širokém rozsahu aplikovaného napětí.

● Bez ohledu na hodnotu proudu procházející diodou zůstává napětí téměř konstantní. To je také případ velkých změn proudu za předpokladu, že proud diody zůstane mezi maximálním proudem a průrazným proudem.

Silná sebekontrola Zenerovy diody je velmi užitečná, pokud jde o regulaci a stabilizaci změn zátěže nebo napájení proti zdroji napětí. To z ní dělá klíčovou charakteristiku, protože umožňuje použití diody v různých aplikacích regulátorů napětí.

Specifikace Zenerovy diody

Některé specifikace se budou u jednotlivých Zenerových diod lišit. Patří mezi ně ztrátový výkon, jmenovité pracovní napětí a maximální zpětný proud. Mezi další běžné specifikace patří:

● Zenerovo napětí – týká se zpětného průrazného napětí. To se pohybuje od 2.4V do 200V v závislosti na konkrétní diodě

● Proud (maximum) - maximální proud při jmenovitém Zenerově napětí. To se může pohybovat od 200uA do 200A

● Proud (minimum) - minimální proud požadovaný při Zenerově napětí, aby se dioda porouchala. To je obvykle mezi 5 mA a 10 mA

● Jmenovitý výkon – maximální jmenovitý ztrátový výkon diody, včetně proudu procházejícího diodou a napětí na ní. Standardní hodnoty zahrnují 400 mW, 500 mW, 1 W a 5 W. U diod pro povrchovou montáž jsou typické hodnoty 200 mW, 350 mW, 500 mW a 1 W

● Tolerance napětí – obvykle ±5 %

● Teplotní stabilita - nejstabilnější diody jsou obvykle přibližně 5V

● Zenerův odpor - odpor vykazovaný diodou

Jaké jsou aplikace Zenerovy diody?

Zenerovy diody se používají pro řadu aplikací, včetně:

● Regulace napětí

● Referenční napětí

● Potlačení přepětí

● Přepínání aplikací

● Clipper obvody

Je možné použít Zenerovu diodu k vytvoření stabilizovaného výstupního napětí s nízkým zvlněním za podmínek proměnného zatěžovacího proudu. Když vhodný odpor omezující proud se používá k průchodu malého proudu ze zdroje napětí diodou, bude veden dostatečný proud pro udržení požadovaného úbytku napětí. Se změnou hodnoty zátěže se také změní průměrné výstupní napětí. Přidáním Zenerovy diody však lze dosáhnout rovnoměrného výstupního napětí.

S tím, co bylo řečeno, je třeba také poznamenat, že Zenerovy diody mohou příležitostně vytvářet elektrický šum na stejnosměrném zdroji, když pracují na ustálení napětí. To je v pořádku ve většině aplikací, ale přidává to vysokou hodnotu oddělovací kondenzátor k výstupu diody může problém napravit poskytnutím dodatečného vyhlazení.

Protože Zenerovy diody mohou pracovat ve stavu zpětného předpětí, lze je použít v obvodech regulátorů napětí k udržení konstantního výstupního stejnosměrného napětí. Toto konstantní napětí může být udržováno navzdory jakýmkoli změnám vstupního napětí nebo změn zátěžového proudu.

Tento obvod regulátoru napětí obsahuje odpor omezující proud, který je zapojen do série se vstupním napětím. Dioda a zátěž by pak měly být zapojeny paralelně. Výstup stabilizovaného napětí a průrazné napětí diody budou vždy stejné.

Jak funguje Zenerova dioda?

Princip fungování Zenerovy diody je určen příčinou průraz diody ve stavu zpětného předpětí. Obvykle existují dva typy – Zenerova porucha a lavinová porucha.

Zenerovo zhroucení

Zenerův průraz nastává s obráceným předpětím mezi 2V a 8V. Intenzita elektrického pole je dostatečná k tomu, aby působila silou na valenční elektrony a oddělovala je od jader – i při tomto nízkém napětí. Tento proces tvoří mobilní páry elektron-díra, čímž se zvyšuje tok proudu.

Zenerovy poruchy se obvykle vyskytují u vysoce dotovaných diod s velkým elektrickým polem a nízkým průrazným napětím. S rostoucí teplotou získávají valenční elektrony více energie, což vyžaduje menší vnější napětí. To také znamená, že průrazné napětí Zenera se snižuje spolu s teplotou.

Lavinové zhroucení

K průrazu napětí také dochází ve stavu zpětného předpětí, minimálně 8V, u diod dotovaných světlem, které mají velké průrazné napětí. Elektrony procházející diodou narážejí na elektrony v kovalentní vazbě a narušují ji.

Rychlost elektronů se zvyšuje se zvyšujícím se napětím, což znamená, že kovalentní vazby mohou být snadněji narušeny. Je třeba také poznamenat, že lavinové průrazné napětí stoupá spolu s teplotou.

Co je symbol Zenerovy diody?

Obrázky níže zobrazují standardní symbol Zenerovy diody použitý ve schématu zapojení. Tento symbol ukazuje, jak by byla přítomnost Zenerovy diody zaznamenána ve schématu zapojení. Podobně, pokud vidíte tento symbol ve schématu zapojení, znamená to, že v tomto bodě obvodu je přítomna Zenerova dioda.

Tento diagram pak navazuje na výše uvedené a ukazuje více informací o Zenerově diodě. Horní řádek diagramu ukazuje symbol diody plus kladný a záporný pól, pokud jde o anodu a katodu. Spodní řádek diagramu ukazuje totéž, s výjimkou zjednodušené verze realistické diody na rozdíl od symbolu Zenerovy diody.

Často kladené otázky

1. Otázka: Lze zapojit více Zenerových diod do série?

Odpověď: Více zenerových diod lze zapojit do série, obvykle pro dosažení specifického zenerova napětí. Pokud však používáte více diod, musíte také sledovat Zenerův proud a zajistit, aby nebyla překročena maximální hodnota.

Je to proto, že maximální povolený Zenerův proud je roven nejnižší sériově zapojené diodě. To také znamená, že když jsou dvě zenerovy diody zapojeny do série, pokud diody nemají stejnou specifikaci Zenerova proudu, neukazují specifikovaný Zenerův proud nebo napětí.

2. Otázka: Jaký je rozdíl mezi Zenerovou diodou a diodou?

Odpověď: Dioda je jednosměrné (jednosměrné) vodivé polovodičové zařízení. Zenerovy diody jsou také polovodičová zařízení, ale klíčový rozdíl je v tom, že mohou vést elektřinu za podmínek dopředného a zpětného zkreslení.

Dalším důležitým rozdílem mezi těmito dvěma typy je intenzita dopingu. Tradiční diody jsou obvykle mírně dopovány, zatímco zenerovy diody jsou více dopovány, aby bylo dosaženo vyššího průrazného napětí.

3. Otázka: Kde se používají Zenerovy diody?

Zenerova dioda je široce používána v různých elektronických zařízeních a je jednou ze základních součástí elektronických obvodů. Používají se ke generování nízkopříkonové stabilní napájecí kolejnice z vyššího napětí a poskytují referenční napětí pro obvod, zejména stabilní napájecí zdroj, jako je např. DC / DC regulátor pro přepěťovou ochranu.

4. Otázka: Jaké jsou výhody Zenerových diod?

Zenerova dioda je levnější než jiná dioda. Diodu lze použít k úpravě a stabilizaci napětí v obvodu. Tyto diody mají vysoký výkon. Ovládejte protékající proud.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Když už jsme u toho, dozvíme se základní informace o Zenerově diodě, včetně její definice, charakteristik, specifikací, aplikací, jak funguje a jak je vyznačena ve schématu zapojení. Lepší pochopení Zenerovy diody vám může pomoci lépe je využít v obvodu regulačního napětí. Co si myslíte o Zenerově diodě? Zanechte své komentáře níže a my vám odpovíme, jakmile to bude možné. Pokud si myslíte, že toto sdílení je pro vás užitečné, nezapomeňte ho sdílet!

Také číst

● Věci, které byste si neměli nechat ujít o Facebooku Meta a Metaverse

● Jaký je rozdíl mezi AM a FM?

● Jak regulátor LTM8022 μModule poskytuje lepší design pro napájení?

● Jak zjistit regulátory napětí založené na Zenerově diodě?

Předchozí:Jak měřit přechodovou odezvu spínacího regulátoru?

Další:Krátké představení odporového převodníku (s obrázky)