Galīgais Zenera diožu ceļvedis 2021. gadā

Zenera diode ir ļoti noderīga, lai regulētu un stabilizētu slodzes vai barošanas svārstības pret sprieguma avotu un citiem lietojumiem. Ko jūs zināt par Zenera diodi? 

Šī rokasgrāmata iepazīstinās ar Zenera diodes definīciju, tās īpašībām, specifikācijām, lietojumiem, kā tas darbojas un tās simbolu shēmas shēmā. Ja esat elektronikas entuziasts vai darbā saskaraties ar Zener Diode, varat iegūt labāku izpratni par Zener Diode, izmantojot šo daļu. Turpināsim lasīt!

Dalīšanās ir rūpes!

saturs

● Kas ir Zenera diode?

● 3 Zenera diodes galvenās īpašības

● Zenera diodes specifikācijas

● Kādi ir Zenera diodes pielietojumi?

● Kā darbojas Znera diode?

● Kas ir Zenera diodes simbols?

● FAQ

● Secinājumi

Kas ir Zenera diode? 

Zenera diodes ir uz silikona bāzes veidotas diskrētas pusvadītāju ierīces, kas ļauj strāvai plūst divvirzienu virzienā – vai nu atpakaļ, vai uz priekšu. Diodes sastāv no stipri leģēta PN silikona savienojuma, kas paredzēts vadīt pretējā virzienā, tiklīdz ir sasniegts noteikts sprieguma slieksnis.

Zenera diodēm ir iestatīts apgrieztā pārtraukuma spriegums. Kad tas tiek sasniegts, tie sāk vadīt strāvu un nepārtraukti turpina darboties pretējā virzienā, neradot bojājumus. Viena no galvenajām Zener diožu priekšrocībām ir tāda, ka mainīgs sprieguma diapazons joprojām uztur pastāvīgu sprieguma kritumu visā diodē. Tā rezultātā Zener diodes var izmantot sprieguma regulēšanai.

Ievads par Zenera diodēm, kas izskaidro to darbību

3 Zenera diodes galvenās īpašības

Zenera diodes darbojas līdzīgi kā parastās diodes, ja tās atrodas uz priekšu novirzīšanas režīms. 

● Tiem ir nobīdes ieslēgšanas spriegums no 0.3 līdz 0.7 V. Ja ir pievienots apgrieztā režīmā, lielākajā daļā lietojumu ir neliela noplūdes strāvas plūsma. 

● Palielinoties reversajam spriegumam līdz iestatītajam pārrāvuma spriegumam, caur diodi plūst strāva. Kad strāva palielinās līdz maksimumam (ko nosaka virknē esošie rezistori), tā stabilizējas un paliks nemainīga plašā pielietotā sprieguma diapazonā.

● Neatkarīgi no strāvas vērtības, kas plūst caur diodi, spriegums paliek gandrīz nemainīgs. Tas attiecas arī uz lielām strāvas izmaiņām, ar nosacījumu, ka diodes strāva paliek starp maksimālo strāvu un pārrāvuma strāvu.

Zenera diodes spēcīgā paškontrole ir ļoti noderīga, lai regulētu un stabilizētu slodzes vai barošanas svārstības pret sprieguma avotu. Tas padara to par galveno raksturlielumu, jo tas ļauj izmantot diodi dažādos sprieguma regulatoru lietojumos.

Zenera diodes specifikācijas

Dažas specifikācijas dažādās Zener diodēs var atšķirties. Tie ietver jaudas izkliedi, nominālo darba spriegumu un maksimālo pretējo strāvu. Papildu parastajās specifikācijās ietilpst:

● Zenera spriegums — tas attiecas uz apgrieztā pārtraukuma spriegumu. Tas svārstās no 2.4 V līdz 200 V atkarībā no konkrētās diodes

● Strāva (maksimums) - maksimālā strāva pie nominālā Zenera sprieguma. Tas var svārstīties no 200uA līdz 200A

● Strāva (minimālā) — minimālā strāva, kas nepieciešama pie Zenera sprieguma, lai diode sabojātos. Tas parasti ir no 5 mA līdz 10 mA

● Power Rating — diodes maksimālā jaudas izkliedes vērtība, ieskaitot gan caur diodi plūstošo strāvu, gan spriegumu pāri tai. Standarta vērtības ietver 400mW, 500mW, 1W un 5W. Uz virsmas uzstādītām diodēm tipiskās vērtības ir 200 mW, 350 mW, 500 mW un 1 W

● Sprieguma pielaide — parasti ±5%

● Temperatūras stabilitāte — visstabilākās diodes parasti ir aptuveni 5 V

● Zenera pretestība — diodes parādītā pretestība

Kādi ir Zenera diodes pielietojumi? 

Zenera diodes tiek izmantotas dažādiem lietojumiem, tostarp:

● Sprieguma regulēšana

● Sprieguma atsauce

● Pārsprieguma slāpēšana

● Lietojumprogrammu pārslēgšana

● Clipper ķēdes

Ir iespējams izmantot Zenera diodi, lai izveidotu stabilizētu zema pulsācijas izejas spriegumu mainīgas slodzes strāvas apstākļos. Kad piemērots strāvas ierobežošanas rezistors tiek izmantots, lai caur diodi izvadītu nelielu strāvu no sprieguma avota, tiks vadīta pietiekama strāva, lai uzturētu nepieciešamo sprieguma kritumu. Mainoties slodzes vērtībai, mainās arī vidējā sprieguma izvade. Tomēr Zenera diodes pievienošana var radīt vienmērīgu sprieguma izvadi.

Ņemot to vērā, jāņem vērā arī tas, ka Zenera diodes dažkārt var radīt elektrisku troksni līdzstrāvas padevē, strādājot, lai vienmērīgi uzturētu spriegumu. Lielākajai daļai lietojumprogrammu tas ir labi, taču tas rada augstu vērtību atsaistes kondensators uz diodes izvadi var novērst problēmu, nodrošinot papildu izlīdzināšanu.

Tā kā Zenera diodes var darboties apgrieztā nobīdes stāvoklī, tās var izmantot sprieguma regulatoru ķēdēs, lai uzturētu pastāvīgu līdzstrāvas sprieguma izvadi. Šo nemainīgo spriegumu var uzturēt, neskatoties uz jebkādām ieejas sprieguma vai slodzes strāvas izmaiņām.

Šī sprieguma regulatora ķēde satur strāvu ierobežojošu rezistoru, kas ir savienots virknē ar ieejas spriegumu. Pēc tam diode un slodze jāsavieno paralēli. Stabilizētā sprieguma izeja un diodes pārrāvuma spriegums vienmēr būs vienāds.

Kā darbojas Zenera diode?

Zenera diodes darbības principu nosaka tās cēlonis diodes bojājums apgrieztā nobīdes stāvoklī. Parasti ir divi veidi – Zenera sabrukums un lavīnas sabrukums.

Zener sadalījums

Zenera sabrukums notiek ar apgriezto nobīdes spriegumu no 2 V līdz 8 V. Elektriskā lauka intensitāte ir pietiekama, lai pieliktu spēku valences elektroniem, atdalot tos no kodoliem – pat pie šī zemā sprieguma. Šis process veido mobilos elektronu caurumu pārus, tādējādi palielinot strāvas plūsmu.

Zenera bojājumi parasti rodas diodēm ar augstu leģētību ar lielu elektrisko lauku un zemu pārrāvuma spriegumu. Paaugstinoties temperatūrai, valences elektroni iegūst vairāk enerģijas, tāpēc ir nepieciešams mazāks ārējais spriegums. Tas nozīmē arī to, ka Zenera pārrāvuma spriegums samazinās līdz ar temperatūru.

Lavīnu sadalījums

Sprieguma pārrāvums notiek arī apgrieztā nobīdes stāvoklī ar vismaz 8 V gaismas diodēm, kurām ir liels pārrāvuma spriegums. Elektroni, kas plūst cauri diodei, saduras ar elektroniem kovalentajā saitē, izjaucot to. 

Elektronu ātrums palielinās, palielinoties arī spriegumam, kas nozīmē, ka kovalentās saites var tikt izjauktas vieglāk. Jāņem vērā arī tas, ka lavīnas pārrāvuma spriegums palielinās līdz ar temperatūru.

Kas ir Zenera diodes simbols? 

Zemāk esošie attēli attēlo standarta Zenera diodes simbolu, ko izmanto shēmas shēmā. Šis simbols parāda, kā ķēdes shēmā tiks atzīmēta Zenera diodes klātbūtne. Tāpat, ja redzat šo simbolu shēmas shēmā, tas nozīmē, ka šajā ķēdes punktā atrodas Zenera diode.

Pēc tam šī diagramma balstās uz iepriekš minēto, parādot vairāk informācijas par Zenera diodi. Diagrammas augšējā rindā ir attēlots diodes simbols, kā arī pozitīvais un negatīvais simbols, kas attiecas uz anodu un katodu. Diagrammas apakšējā rindiņa parāda to pašu, izņemot reālistiskas diodes vienkāršotu versiju pretstatā Zenera diodes simbolam.

Bieži uzdotie jautājumi

1. J: Vai vairākas Zenera diodes var savienot sērijveidā?

A: Vairākas Zener diodes var savienot virknē, parasti, lai sasniegtu noteiktu Zener spriegumu. Tomēr, ja izmantojat vairākas diodes, jums jāuzrauga arī Zenera strāva un jāpārliecinās, ka netiek pārsniegta maksimālā vērtība. 

Tas ir tāpēc, ka maksimālā pieļaujamā Zenera strāva ir vienāda ar zemāko virknē pievienoto diodi. Tas arī nozīmē, ka tad, ja divas Zener diodes ir savienotas virknē, ja diodēm nav vienādas Zenera strāvas specifikācijas, tās nerādīs norādīto Zenera strāvu vai spriegumu.

2. J: Kāda ir atšķirība starp Zenera diodi un diodi?

A: Diode ir vienvirziena (vienvirziena) vadoša pusvadītāju ierīce. Zenera diodes ir arī pusvadītāju ierīces, taču galvenā atšķirība ir tā, ka tās var vadīt elektroenerģiju tiešās un pretējās nobīdes apstākļos. 

Vēl viena būtiska atšķirība starp abiem veidiem ir dopinga intensitāte. Tradicionālās diodes parasti ir mēreni leģētas, savukārt Zener diodes ir vairāk leģētas, lai panāktu lielāku pārrāvuma spriegumu.

3. J: Kur tiek izmantotas Zenera diodes?

Zenera diode tiek plaši izmantota dažādās elektroniskās ierīcēs un ir viena no elektronisko shēmu pamata sastāvdaļām. Tos izmanto, lai ģenerētu mazjaudas stabilu barošanas sliedi no augstāka sprieguma un nodrošinātu ķēdes atsauces spriegumu, jo īpaši stabilu barošanas avotu, piemēram, iebūvējot Līdzstrāvas / līdzstrāvas regulators aizsardzībai pret pārspriegumu.

4. J: Kādas ir Zenera diožu priekšrocības?

Zenera diode ir lētāka nekā cita diode. Diodi var izmantot, lai regulētu un stabilizētu spriegumu ķēdē. Šīm diodēm ir augsti veiktspējas standarti. Kontrolējiet plūstošo strāvu.

Secinājumi

Runājot par to, mēs uzzinām pamatinformāciju par Zener diode, tostarp tās definīciju, raksturlielumus, specifikācijas, lietojumus, kā tas darbojas un kā tas ir norādīts shēmas shēmā. Labāka izpratne par Zenera diode var palīdzēt jums tās labāk izmantot regulēšanas sprieguma ķēdē. Ko jūs domājat par Zenera diodi? Atstājiet savus komentārus zemāk, un mēs jums atbildēsim, cik drīz vien iespējams. Ja uzskatāt, ka šī daļa jums ir noderīga, neaizmirstiet ar to padalīties!

Lasīt arī

● Lietas, ko nevajadzētu palaist garām par Facebook Meta un Metaverse

● Kāda ir atšķirība starp AM un FM?

● Kā LTM8022 μModuļa regulators nodrošina labāku barošanas avota dizainu?

● Kā noteikt Zenera diodes sprieguma regulatorus?

Atstāj ziņu 

Message saraksts