Mi a Zener dióda, hogyan működik és mire használható?

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

A mindennapi életben és a szakmai tevékenységekben minden területen széles körben használják a különféle elektronikus eszközöket. Teljesítményüket állandó feszültségforrás biztosítja, amelyet váltakozó áramú hálózat táplál. A hálózati feszültség gyakran széles határok között "jár", és külön intézkedések nélkül ezek a változások közvetlenül tükröződnek a kimeneti feszültségben. Ez a legjobb módon nem befolyásolja az elektronikus eszköz működését. Ennek a hátránynak a leküzdésére számos áramköri megoldást alkalmaznak a forrás kimeneti feszültségének stabilizálására. A stabilizációs áramkörök túlnyomó részének kulcsfontosságú elemét egy zener-dióda látja el.

A Zener dióda jellemzői

A Zener dióda (a külföldi szakirodalomban gyakran a feltaláló neve Zener dióda néven emlegetik) egy félvezető dióda, amelyet fordított előfeszítési módban működtetnek. A pn csomópont megfelelő szerkezete miatt egy bizonyos küszöbfeszültséget elérő feszültségértéknél megkezdődik elektromos meghibásodás, amelynek eredményeként az áram meredeken növekszik, a csomópont feszültségesésének nagyon kis változásával, amint az 1.ábra. Ez a terület a zener dióda számára működik.

instagram viewer

1. kép. A zener dióda áramfeszültség-jellemzője
1. kép. A zener dióda áramfeszültség-jellemzője

Szabványosított paraméterek

A gyártó a műszaki adatokban számos olyan paramétert határoz meg, amelyekre szükség van a stabilizációs áramkörök tervezésénél.

Kívánt:

  • stabilizációs feszültség;
  • maximális áram.

A szovjet zener diódák használatának kényelmét érezhetően megkönnyíti az a tény, hogy a stabilizációs feszültséget kifejezetten beírják indexükbe. Például a KS147 jelölés szilícium-zener diódát jelöl, amelynek stabilizációs feszültsége 4,7 V.

A legegyszerűbb stabilizációs séma

A legegyszerűbb ún. A parametrikus stabilizáló áramkört a 2. ábra mutatja, és egy zener diódából és egy R korlátozó ellenállásból áll össze. A következőképpen működik. Ha például a bemeneti feszültséget ΔU-val növeljük, akkor a zener-diódán átáramló áram azonnal megnő, aminek következtében ΔU csökken R-vel és a lánc bemeneti feszültsége változatlan marad.

2. ábra. A legegyszerűbb stabilizáló áramkör, amely egy zener diódán alapul
2. ábra. A legegyszerűbb stabilizáló áramkör, amely egy zener diódán alapul

A 2. ábrán látható áramkör erős oldala normális teljesítmény, a bemeneti feszültség egyenletes és hirtelen változásával. Az impulzus bemeneti műveletekkel történő stabilizálás minőségének további javítása érdekében a zener diódával párhuzamosan gyakran egy nagy kondenzátort is tartalmaznak.

Használhatósági ellenőrzés

A zener dióda állapotának ellenőrzése hasonló a hagyományos dióda ellenőrzéséhez, és multiméterrel történik: az elemnek egyik irányban nagy ellenállást kell mutatnia, a másik irányban pedig kicsi az ellenállása, 3. ábra Ennek oka az a tény, hogy a meghibásodási feszültség észrevehetően magasabb, mint az ellenállásmérési módban a teszter kimeneti feszültsége.

3. ábra A Zener dióda ellenőrzése multiméterrel
3. ábra A Zener dióda ellenőrzése multiméterrel