Ultimativni vodič za Zener diode u 2021

Zener dioda je vrlo korisna kada je u pitanju regulacija i stabilizacija varijacija u opterećenju ili opskrbi prema izvoru napona i drugim aplikacijama. Što znate o Zener diodi? 

Ovaj vodič će uvesti definiciju Zener diode, njezine karakteristike, specifikacije, primjenu, način na koji radi i njezin simbol u dijagramu strujnog kruga. Ako ste entuzijast elektronike ili dolazite u kontakt sa Zener diodom na poslu, možete bolje razumjeti Zener diodu kroz ovaj dio. Nastavimo čitati!

Dijeliti je voditi brigu!

Sadržaj

● Što je Zener dioda?

● 3 Glavne karakteristike Zener diode

● Specifikacije Zener diode

● Koje su primjene Zener diode?

● Kako radi Zner dioda?

● Što je simbol Zener diode?

● FAQ

● Zaključak

Što je Zener dioda? 

Zener diode su diskretni poluvodički uređaji na bazi silikona koji omogućuju dvosmjerni protok struje - bilo unatrag ili naprijed. Diode se sastoje od jako dopiranog PN silikonskog spoja, koji je namijenjen za provođenje u obrnutom smjeru nakon što je dostignut određeni naponski prag.

Zener diode imaju postavljeni obrnuti probojni napon. Kada se to postigne, oni počinju provoditi struju i nastavljaju neprekidno raditi u obrnutom smjeru bez oštećenja. Jedna od glavnih prednosti Zener dioda je da će različiti rasponi napona i dalje održavati konstantan pad napona na diodi. Kao rezultat toga, Zener diode se mogu koristiti za primjene regulacije napona.

Uvod u Zener diode koji objašnjava kako rade

3 Glavne karakteristike Zener diode

Zener diode rade slično kao i konvencionalne diode kada su u naprijed-pristrani način rada. 

● Imaju prednapon uključivanja između 0.3 i 0.7 V. Kada je spojen u obrnutom načinu rada, postoji mali protok struje curenja u većini aplikacija. 

● Kako se obrnuti napon povećava na postavljeni probojni napon, kroz diodu će teći struja. Kada se struja poveća na maksimum (određena serijskim otpornicima), tada će se stabilizirati i ostati konstantna u širokom rasponu primijenjenog napona.

● Bez obzira na vrijednost struje koja teče kroz diodu, napon ostaje gotovo konstantan. To je također slučaj s velikim promjenama struje, pod uvjetom da struja diode ostane između maksimalne struje i struje proboja.

Snažna samokontrola Zener diode vrlo je korisna kada je u pitanju regulacija i stabilizacija varijacija u opterećenju ili opskrbi prema izvoru napona. To ga čini ključnom karakteristikom jer omogućuje korištenje diode u raznim primjenama regulatora napona.

Specifikacije Zener diode

Neke specifikacije će se razlikovati između pojedinih Zener dioda. To uključuje rasipanje snage, nazivni radni napon i maksimalnu obrnutu struju. Dodatne uobičajene specifikacije uključuju:

● Zener napon - odnosi se na obrnuti probojni napon. To se kreće od 2.4V do 200V, ovisno o specifičnoj diodi

● Struja (maksimalna) - maksimalna struja pri nazivnom Zener naponu. To može biti od 200uA do 200A

● Struja (minimalna) - minimalna struja potrebna pri Zenerovom naponu da se dioda pokvari. To je obično između 5 mA i 10 mA

● Ocjena snage - maksimalna ocjena rasipanje snage diode, uključujući i struju koja teče kroz diodu i napon na njoj. Standardne vrijednosti uključuju 400mW, 500mW, 1W i 5W. Kod površinskih dioda, tipične vrijednosti su 200 mW, 350 mW, 500 mW i 1 W

● Tolerancija napona - obično ±5%

● Temperaturna stabilnost - najstabilnije diode su obično približno 5V

● Zener otpor - otpor diode

Koje su primjene Zener diode? 

Zener diode se koriste za niz primjena, uključujući:

● Regulacija napona

● Referentni napon

● Supresija prenapona

● Promjena aplikacija

● Krugovi klipera

Moguće je koristiti Zener diodu za stvaranje stabiliziranog izlaznog napona s niskim talasima pod uvjetima promjenjive struje opterećenja. Kad odgovarajući otpornik za ograničavanje struje se koristi za prolazak manje struje iz izvora napona kroz diodu, provest će se dovoljna struja za održavanje potrebnog pada napona. Kako se mijenja vrijednost opterećenja, mijenja se i prosječni izlazni napon. Međutim, dodavanje Zener diode može proizvesti ravnomjeran izlazni napon.

S obzirom na to, također treba napomenuti da Zener diode mogu povremeno proizvoditi električni šum na istosmjernom napajanju dok rade na stabilizaciji napona. To je u redu u većini aplikacija, ali dodaje visoku vrijednost kondenzator za razdvajanje na izlaz diode može riješiti problem pružanjem dodatnog zaglađivanja.

Kako Zener diode mogu raditi u stanju obrnutog prednapona, mogu se koristiti u krugovima regulatora napona za održavanje konstantnog istosmjernog napona. Ovaj konstantni napon može se održavati unatoč svim varijacijama ulaznog napona ili promjenama struje opterećenja.

Ovaj krug regulatora napona sastoji se od otpornika za ograničavanje struje koji je povezan serijski s ulaznim naponom. Dioda i opterećenje tada trebaju biti spojeni paralelno. Stabilizirani izlazni napon i probojni napon diode uvijek će biti isti.

Kako radi Zener dioda?

Princip rada Zener diode određen je uzrokom slom diode u stanju obrnutog prednapona. Obično postoje dvije vrste - Zener slom i slom lavine.

Zener slom

Zenerov kvar se događa s obrnutim prednaponom između 2V i 8V. Intenzitet električnog polja dovoljan je da primijeni silu na valentne elektrone, odvajajući ih od jezgri – čak i pri ovom niskom naponu. Ovaj proces stvara pokretne parove elektron-rupa, čime se povećava protok struje.

Zenerovi kvarovi se obično događaju za visoko dopirane diode s velikim električnim poljem i niskim naponom proboja. Više energije dobivaju valentni elektroni kako temperatura raste, pa je stoga potreban manji vanjski napon. To također znači da se Zener probojni napon smanjuje zajedno s temperaturom.

Slom lavine

Slom napona također se događa u uvjetima obrnutog prednapona, na minimalno 8 V, za diode dopirane svjetlom koje imaju veliki probojni napon. Elektroni koji prolaze kroz diodu sudaraju se s elektronima u kovalentnoj vezi, narušavajući je. 

Brzina elektrona raste kako napon također raste, što znači da se kovalentne veze mogu lakše prekinuti. Također treba napomenuti da napon proboja lavine raste zajedno s temperaturom.

Što je simbol Zener diode? 

Slike ispod prikazuju standardni simbol Zener diode koji se koristi u dijagramu strujnog kruga. Ovaj simbol pokazuje kako bi prisutnost Zener diode bila zabilježena u dijagramu strujnog kruga. Slično, ako vidite ovaj simbol u dijagramu strujnog kruga, to znači da je Zener dioda prisutna u toj točki u krugu.

Ovaj dijagram se zatim nadovezuje na gore navedeno, pokazujući više informacija o Zener diodi. Gornja linija dijagrama prikazuje simbol diode plus pozitivan i negativan u odnosu na anodu i katodu. Donja linija dijagrama prikazuje isto, osim s pojednostavljenom verzijom realistične diode za razliku od simbola Zener diode.

Često postavljana pitanja

1. P: Može li se više Zener dioda spojiti u seriju?

O: Više zener dioda može se spojiti u seriju, obično za postizanje određenog zener napona. Međutim, ako koristite više dioda, također morate pratiti Zener struju i osigurati da maksimalna vrijednost nije prekoračena. 

To je zato što je maksimalna dopuštena Zener struja jednaka najnižoj diodi spojenoj u nizu. To također znači da kada su dvije zener diode spojene u seriju, ako diode nemaju istu specifikaciju Zener struje, neće pokazivati ​​navedenu Zenerovu struju ili napon.

2. P: Koja je razlika između Zener diode i diode?

O: Dioda je jednosmjerni (jednosmjerni) vodljivi poluvodički uređaj. Zener diode su također poluvodički uređaji, ali ključna razlika je u tome što mogu provoditi električnu energiju pod uvjetima naprijed i obrnuto. 

Druga važna razlika između ove dvije vrste je intenzitet dopinga. Tradicionalne diode su obično umjereno dopirane, dok su zener diode više dopirane kako bi se postigao veći probojni napon.

3. P: Gdje se koriste Zener diode?

Zener dioda ima široku primjenu u raznim elektroničkim uređajima i jedna je od osnovnih komponenti elektroničkih sklopova. Koriste se za generiranje stabilne tračnice male snage iz višeg napona i osiguravaju referentni napon za krug, posebno stabilno napajanje kao što je izgradnja u DC / DC regulator za zaštitu od prenapona.

4. P: Koje su prednosti Zener dioda?

Zener dioda je jeftinija od druge diode. Dioda se može koristiti za podešavanje i stabilizaciju napona u krugu. Ove diode imaju visoke standarde performansi. Kontrolirajte struju koja teče.

Zaključak

Kad smo kod toga, učimo osnovne informacije o Zener diodi, uključujući njezinu definiciju, karakteristike, specifikacije, primjenu, kako radi i kako je zabilježena u dijagramu strujnog kruga. Bolje razumijevanje Zener diode može vam pomoći da ih bolje iskoristite u krugu regulacijskog napona. Što mislite o Zener diodi? Ostavite svoje komentare ispod i mi ćemo vam odgovoriti u najkraćem mogućem roku. Ako mislite da vam je ovo dijeljenje od pomoći, ne zaboravite ga podijeliti!

također pročitajte

● Stvari koje ne smijete propustiti o Facebook Meta i Metaverse

● Koja je razlika između AM i FM?

● Kako LTM8022 μModule regulator pruža bolji dizajn za napajanje?

● Kako otkriti regulatore napona na bazi Zener diode?

Ostavite poruku 

Lista Poruka