Zener-diodekredsløb og applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Dioden er en af ​​de grundlæggende komponenter i elektroniske kredsløb . Når du vil vide om spændingsovervejelser, skal du vide om dioderne. Dioden består grundlæggende af halvledere som har to karakteristika, 'P' type og 'N' type. Det Halvledere af typen 'P'type og' N ' repræsenterer positive og negative halvledere. 'P'type halvleder vil have en overskydende mængde huller i konfiguration og' N 'type halvleder vil have en overskydende mængde elektroner. Hvis begge typer egenskaber findes i en enkelt krystal, kan det betegnes som en diode. Den positive terminal på batteriet forbinder med 'P' siden, og den negative side er forbundet med 'N' siden. Lad os diskutere om Zener-dioder, der fungerer, det er intet andet end en simpel diode, der forbinder i omvendt bias.

Zener-diode

Zener-diode



Zener-diode

Det er hovedsageligt en særlig egenskab ved dioden snarere end nogen særlig type udstyr. Personen ved navn Clearance Zener opfandt denne diodes egenskab, hvorfor den er opkaldt efter ham som en erindring. Diodeens særlige egenskab er, at der vil være en sammenbrud i kredsløbet hvis spændingen påføres over et omvendt forspændt kredsløb. Dette tillader ikke strømmen at strømme over den. Når spændingen over dioden øges, øges temperaturen også, og krystalionerne vibrerer med større amplitude, og alle disse fører til nedbrydning af udtømningslaget. Laget ved krydset af 'P' type og 'N' type. Når det blev anvendt spændingen overstiger en bestemt mængde Zener opdeling finder sted.


Zener Diode V-I egenskaber

Zener Diode V-I egenskaber



Zener-diode er intet andet end en enkelt diode tilsluttet i omvendt forspændingstilstand, og Zener-diode kan tilsluttes omvendt forspændt positivt i et kredsløb som vist som billede. Vi kan forbinde det til forskellige applikationer.

Zener-diodes kredsløbssymbol er som vist i figuren. For nemheds skyld bruges det normalt. Når man diskuterer om diodekredsløb vi skal se gennem den grafiske gengivelse af driften af ​​Zener-dioden. Det kaldes V-I-egenskaberne for en generel p-n-forbindelsesdiode.

Zener Diode-forbindelse

Zener Diode-forbindelse

Karakteristika for en Zener-diode

Ovenstående diagram viser V-I-egenskaberne ved Zener-diodeopførelsen. Når diode er forbundet i forspændingsdiode fungerer som en normal diode. Når den omvendte forspænding er større end en forudbestemt spænding, opstår Zener-nedbrydningsspændingen. For at få sammenbrudsspændingen kontrolleres skarp og tydelig doping, og overfladefejlen undgås. I V-egenskaberne over Vz er Zener-spændingen. Og også knæspændingen, for på dette tidspunkt er strømmen meget hurtig.

Zener Diode opførsel

Zener Diode opførsel

Anvendelse af Zener-diode

Zener-diode bruges populært som Shunt Regulator eller Voltage Regulator. Som vi har gennemgået den første del af artiklen, ved vi, hvad der er Zener-diode, og hvad der er det grundlæggende driftsprincip. Her opstår spørgsmålet, hvor denne type dioder kan være nyttige. Hovedanvendelsen af ​​denne type dioder er som spændingsregulator. Overspændingsbeskytter, som spændingsreference.


Zener Diode kontrol

Zener Diode kontrol

Vi har diskuteret anvendelsen af ​​Zener-diode som spændingsregulator, og nu vil vi diskutere de to andre punkter.

Overspændingsbeskyttelse udføres ved hjælp af Zener-dioder, fordi der strømmer strøm gennem dioden, efter at den omvendte forspænding overstiger en bestemt spænding. Dette kredsløb giver sikkerhed for det udstyr, der er tilsluttet terminalerne. Normalt bør strømmen ikke overstige den normale ventil, men hvis strømmen overstiger den maksimalt tilladte spænding på grund af en fejl i kredsløbet, kan systemets udstyr blive beskadiget. Der bruges en SCR, hvorved udgangsspændingen hurtigt nedskæres, og der sprænger en sikring, der frakobler inputkildens strøm. Kredsløbsarrangementet er vist nedenfor for bedre forståelse,

Zener Diode-forbindelse

Zener Diode-forbindelse

Spændingsreference bestemmer den konstante strømforsyning eller spænding, når Zener-spændingen fungerer. Hvis strømforsyningen er den samme, bruger vi Zener-dioder for at undgå ustabil ydelse. Disse bruges, hvor der kræves spændingsreference som ammetre, ohmmeters og voltmeters.

Zener-diode som spændingsregulator

Udtrykket regulator betyder, hvilket regulerer. Zener-dioden kan fungere som en spændingsregulator, hvis den introduceres i et kredsløb. Outputtet over dioden vil være konstant. Det er drevet af en nuværende kilde. Som vi ved, hvis spændingen over dioden overstiger en bestemt værdi, ville den trække for stor strøm fra forsyningen. Det grundlæggende diagram over Zener-diode som spændingsregulator er angivet nedenfor,

For at fastgøre strømmen gennem Zener-diodeserien introduceres modstand R, hvis værdi kan vælges fra følgende ligning

Modstandsværdi (ohm) = (V1 - V2) / (Zenerstrøm + belastningsstrøm)

Ovenstående diagram er af en shuntregulator, fordi reguleringselementet er parallelt med belastningselementet. Zener-dioden producerer en stabil referencespænding på tværs af belastningen, der opfylder kriterierne for regulatorkrav.

Zener-dioden tillader strøm at strømme i fremadgående retning på samme måde som en ideel diode. Det tillader også at strømme i omvendt retning, når spændingen er over en bestemt værdi kendt som nedbrydningsspænding.

Denne enhed er opkaldt efter Zener. Zener opdagede denne elektriske egenskab. En Zener-diode er en, hvor den omvendte nedbrydning opstår på grund af elektronkvantetunnel under høj elektrisk feltstyrke kaldet Zener-effekt. Mange dioder beskrevet som Zener-dioder er i stedet afhængige af lavineopdeling. Begge typer bruges med Zener-effekten, der dominerer under 5,6 V og lavineopdelingen ovenfor. Regelmæssige applikationer inkluderer levering af en referencespænding til spændingsregulatorer. Dette er for at beskytte enheder mod øjeblikkelige spændingsimpulser.

Zener-diode-forbindelse

Zener-diode-forbindelse

Disse enheder findes også i serie med en base-emitterkryds. I transistorfaser, hvor selektivt valg af en enhed centreret omkring lavinen eller Zener-punktet. Det kan bruges til at indføre kompenserende temperaturkoefficientbalancering af transistoren. DC-fejlforstærker, der anvendes i et reguleret strømforsyningskredsløbssløjfesystem, er tændt i eksemplet.

Disse bruges også i overspændingsbeskyttere for at begrænse forbigående spændingsspidsersystemer, og en anden anvendelse af Zener-dioden er brugen af ​​støj forårsaget af dets lavineopdeling i en tilfældig talgenerator. Kan du fortælle mig nogle flere anvendelser af Zener-diode? Ved at kommentere….

Fotokreditter: