Galutinis Zenerio diodų vadovas 2021 m

Zenerio diodas yra labai naudingas, kai reikia reguliuoti ir stabilizuoti apkrovos ar maitinimo pokyčius nuo įtampos šaltinio ir kitose srityse. Ką žinote apie Zener diodą? 

Šis vadovas supažindins su Zenerio diodo apibrėžimu, jo charakteristikomis, specifikacijomis, programomis, kaip jis veikia ir jo simboliu grandinės schemoje. Jei esate elektronikos entuziastas arba bendraujate su Zener Diode darbe, galite geriau suprasti Zener diodą naudodami šią dalį. Skaitykime toliau!

Dalijimasis yra rūpestis!

Turinys

● Kas yra Zenerio diodas?

● 3 Pagrindinės Zenerio diodo charakteristikos

● Zenerio diodo specifikacijos

● Kokie yra Zenerio diodo pritaikymai?

● Kaip veikia Znerio diodas?

● Kas yra Zenerio diodo simbolis?

● Dažnai užduodami klausimai

● Išvada

Kas yra Zenerio diodas? 

Zenerio diodai yra silikoniniai diskretūs puslaidininkiniai įtaisai, leidžiantys srovei tekėti dviem kryptimis – atgal arba pirmyn. Diodai sudaryti iš stipriai legiruoto PN silikono jungties, kuri yra skirta veikti atvirkštine kryptimi, kai pasiekiama tam tikra įtampos slenkstis.

Zenerio diodai turi nustatytą atvirkštinio gedimo įtampą. Kai tai pasiekiama, jie pradeda vesti srovę ir toliau nenutrūkstamai veikia atvirkštine poslinkio kryptimi, nepatiriant žalos. Vienas iš pagrindinių Zener diodų pranašumų yra tas, kad kintantis įtampos diapazonas vis tiek išlaikys pastovų įtampos kritimą diode. Dėl to Zener diodai gali būti naudojami įtampos reguliavimo programoms.

Zenerio diodų įvadas, paaiškinantis, kaip jie veikia

3 Pagrindinės Zenerio diodo charakteristikos

Zenerio diodai veikia panašiai kaip įprasti diodai, kai yra į priekį nukreipto poslinkio režimas. 

● Jų poslinkio įjungimo įtampa yra nuo 0.3 iki 0.7 V. Kai prijungtas atvirkštiniu režimu, daugelyje programų yra nedidelis nuotėkio srovės srautas. 

● Atbulinės eigos įtampai padidėjus iki nustatytos gedimo įtampos, per diodą tekės srovė. Kai srovė padidės iki maksimumo (nustatytą nuosekliai sujungtų rezistorių), ji stabilizuosis ir išliks pastovi plačiame taikomosios įtampos diapazone.

● Nepriklausomai nuo srovės vertės, tekančios per diodą, įtampa išlieka beveik pastovi. Taip yra ir esant dideliems srovės pokyčiams, su sąlyga, kad diodo srovė išliks tarp didžiausios srovės ir gedimo srovės.

Stipri Zener diodo savikontrolė yra labai naudinga, kai reikia reguliuoti ir stabilizuoti apkrovos ar maitinimo pokyčius nuo įtampos šaltinio. Tai daro jį pagrindine charakteristika, nes leidžia diodą naudoti įvairiose įtampos reguliatorių programose.

Zenerio diodo specifikacijos

Kai kurios atskirų Zener diodų specifikacijos gali skirtis. Tai apima galios išsklaidymą, vardinę darbinę įtampą ir maksimalią atvirkštinę srovę. Papildomos įprastos specifikacijos apima:

● Zenerio įtampa – tai susiję su atvirkštinio gedimo įtampa. Tai svyruoja nuo 2.4 V iki 200 V, priklausomai nuo konkretaus diodo

● Srovė (maksimali) – didžiausia srovė esant vardinei Zenerio įtampai. Tai gali svyruoti nuo 200uA iki 200A

● Srovė (minimali) – minimali srovė, reikalinga esant Zenerio įtampai, kad diodas sugestų. Paprastai tai yra nuo 5 mA iki 10 mA

● Power Rating – didžiausias diodo galios išsklaidymo rodiklis, įskaitant tiek srovę, tekančią per diodą, tiek įtampą per jį. Standartinės vertės apima 400 mW, 500 mW, 1 W ir 5 W. Naudojant ant paviršiaus montuojamus diodus, tipinės vertės yra 200 mW, 350 mW, 500 mW ir 1 W

● Įtampos tolerancija – paprastai ±5 %

● Temperatūros stabilumas – stabiliausi diodai paprastai yra maždaug 5 V

● Zener Resistance – diodo rodoma varža

Kokie yra Zenerio diodo pritaikymai? 

Zenerio diodai naudojami įvairioms reikmėms, įskaitant:

● Įtampos reguliavimas

● Įtampos nuoroda

● Viršįtampių slopinimas

● Programų perjungimas

● Clipper grandinės

Galima naudoti Zener diodą, kad būtų sukurta stabilizuota mažo pulsavimo išėjimo įtampa esant kintamos apkrovos srovės sąlygoms. Kada tinkamas srovės ribojimo rezistorius naudojamas nedidelei srovei iš įtampos šaltinio praleisti per diodą, bus praleidžiama pakankamai srovės reikalingam įtampos kritimui palaikyti. Keičiantis apkrovos vertei, keičiasi ir vidutinė išėjimo įtampa. Tačiau pridėjus Zener diodą galima gauti tolygią įtampą.

Atsižvelgiant į tai, taip pat reikėtų pažymėti, kad Zener diodai kartais gali skleisti elektrinį triukšmą nuolatinės srovės tiekime, nes jie dirba tam, kad išlaikytų įtampą. Tai tinka daugeliui programų, tačiau prideda didelę vertę atjungimo kondensatorius diodo išvestis gali išspręsti problemą suteikdama papildomą išlyginimą.

Kadangi Zener diodai gali veikti esant atvirkštiniam poslinkiui, juos galima naudoti įtampos reguliatoriaus grandinėse, kad būtų palaikoma pastovi nuolatinės srovės įtampa. Šią pastovią įtampą galima išlaikyti nepaisant bet kokių įvesties įtampos ar apkrovos srovės pokyčių.

Šią įtampos reguliatoriaus grandinę sudaro srovės ribojimo rezistorius, kuris nuosekliai sujungtas su įėjimo įtampa. Tada diodas ir apkrova turi būti sujungti lygiagrečiai. Stabilizuotos įtampos išėjimas ir diodo gedimo įtampa visada bus tokia pati.

Kaip veikia Zenerio diodas?

Zenerio diodo veikimo principą lemia jo priežastis diodo gedimas esant atvirkštiniam poslinkiui. Paprastai yra du tipai – Zenerio gedimas ir griūtis.

„Zener“ suskirstymas

Zenerio gedimas įvyksta esant atvirkštinei įtampai nuo 2 V iki 8 V. Elektrinio lauko intensyvumo pakanka, kad valentiniams elektronams būtų pritaikyta jėga, atskiriant juos nuo branduolių – net esant tokiai žemai įtampai. Šis procesas sudaro mobilias elektronų skylių poras, todėl didėja srovės srautas.

Zenerio gedimai paprastai įvyksta labai legiruotiems diodams, turintiems didelį elektrinį lauką ir mažą gedimo įtampą. Didėjant temperatūrai, valentiniai elektronai įgyja daugiau energijos, todėl jiems reikia mažesnės išorinės įtampos. Tai taip pat reiškia, kad kartu su temperatūra mažėja Zenerio gedimo įtampa.

Lavinos suskirstymas

Įtampa nutrūksta ir esant atvirkštiniam poslinkiui, esant mažiausiai 8 V, šviesos diodams, turintiems didelę gedimo įtampą. Elektronai, tekantys per diodą, susiduria su kovalentiniame ryšyje esančiais elektronais, jį suardydami. 

Elektronų greitis didėja didėjant įtampai, o tai reiškia, kad kovalentiniai ryšiai gali būti lengviau nutraukiami. Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad kartu su temperatūra pakyla lavinos gedimo įtampa.

Kas yra Zenerio diodo simbolis? 

Toliau pateiktuose paveikslėliuose pavaizduotas standartinis Zenerio diodo simbolis, naudojamas grandinės schemoje. Šis simbolis rodo, kaip Zenerio diodo buvimas bus pažymėtas grandinės schemoje. Panašiai, jei matote šį simbolį grandinės schemoje, tai reiškia, kad tame grandinės taške yra Zenerio diodas.

Tada ši diagrama remiasi tuo, kas išdėstyta pirmiau, parodydama daugiau informacijos apie Zener diodą. Viršutinėje diagramos eilutėje rodomas diodo simbolis, taip pat teigiamas ir neigiamas, kaip jis susijęs su anodu ir katodu. Apatinė diagramos eilutė rodo tą patį, išskyrus supaprastintą tikroviško diodo versiją, o ne Zenerio diodo simbolį.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kl.: Ar galima nuosekliai sujungti kelis Zener diodus?

A: Keli zenerio diodai gali būti sujungti nuosekliai, paprastai norint pasiekti tam tikrą zenerio įtampą. Tačiau jei naudojate kelis diodus, taip pat turite stebėti Zenerio srovę ir užtikrinti, kad nebūtų viršyta maksimali vertė. 

Taip yra todėl, kad didžiausia leidžiama Zenerio srovė yra lygi žemiausiam nuosekliai prijungtam diodui. Tai taip pat reiškia, kad nuosekliai prijungus du zenerio diodus, jei diodai neturi tos pačios Zenerio srovės specifikacijos, jie nerodys nurodytos Zenerio srovės ar įtampos.

2. Kl.: Kuo skiriasi Zener diodas ir diodas?

A: Diodas yra vienakryptis (vienakryptis) laidus puslaidininkinis įtaisas. Zenerio diodai taip pat yra puslaidininkiniai įtaisai, tačiau pagrindinis skirtumas yra tas, kad jie gali praleisti elektrą tiesioginio ir atvirkštinio poslinkio sąlygomis. 

Kitas svarbus skirtumas tarp dviejų tipų yra dopingo vartojimo intensyvumas. Tradiciniai diodai paprastai yra vidutiniškai legiruoti, o zenerio diodai yra labiau legiruoti, kad būtų pasiekta didesnė gedimo įtampa.

3. K: Kur naudojami Zenerio diodai?

Zenerio diodas yra plačiai naudojamas įvairiuose elektroniniuose įrenginiuose ir yra vienas iš pagrindinių elektroninių grandinių komponentų. Jie naudojami mažos galios stabiliam maitinimo bėgeliui generuoti iš aukštesnės įtampos ir grandinės atskaitos įtampai užtikrinti, ypač stabiliam maitinimo šaltiniui, pvz. DC / DC reguliatorius apsaugai nuo viršįtampių.

4. Kl.: Kokie yra Zenerio diodų pranašumai?

Zenerio diodas yra pigesnis nei kitas diodas. Diodas gali būti naudojamas grandinės įtampai reguliuoti ir stabilizuoti. Šie diodai turi aukštus našumo standartus. Kontroliuokite tekančią srovę.

Išvada

Kalbėdami apie tai, sužinome pagrindinę informaciją apie Zener diodą, įskaitant jo apibrėžimą, charakteristikas, specifikacijas, programas, kaip jis veikia ir kaip tai pažymėta grandinės schemoje. Geresnis Zenerio diodo supratimas gali padėti geriau juos panaudoti reguliavimo įtampos grandinėje. Ką manote apie Zenerio diodą? Palikite savo komentarus žemiau ir mes jums atsakysime, kai tik galėsime. Jei manote, kad ši dalis jums naudinga, nepamirškite ja pasidalinti!

Taip pat skaitykite

● Dalykai, kurių neturėtumėte praleisti apie „Facebook Meta“ ir „Metaverse“.

● Koks skirtumas tarp AM ir FM?

● Kaip LTM8022 μModulio reguliatorius užtikrina geresnį maitinimo šaltinio dizainą?

● Kaip aptikti Zenerio diodų pagrindu veikiančius įtampos reguliatorius?

Palik žinutę 

Žinučių sąrašas