'n Uiteindelike gids tot Zener-diodes in 2021

'n Zener-diode is baie nuttig wanneer dit kom by die regulering en stabilisering van variasies in las of toevoer teen 'n spanningsbron en ander toepassings. Wat weet jy van die Zener-diode? 

Hierdie gids sal die definisie van 'n Zener Diode, sy kenmerke, spesifikasies, toepassings, hoe dit werk, en sy simbool in die stroombaandiagram bekendstel. As jy 'n elektroniese entoesias is of in aanraking kom met Zener Diode by die werk, kan jy 'n beter begrip van die Zener Diode hê deur hierdie deel. Kom ons lees verder!

Om te deel is om om te gee!

inhoud

● Wat is 'n Zener Diode?

● 3 Hoofkenmerke van 'n Zener Diode

● Spesifikasies van 'n Zener Diode

● Wat is die toepassings van 'n Zener Diode?

● Hoe werk 'n Zner-diode?

● Wat is die Zener Diode-simbool?

● FAQ

● Gevolgtrekking

Wat is 'n Zener Diode? 

Zener-diodes is silikoongebaseerde diskrete halfgeleiertoestelle wat stroom in twee rigting laat vloei - hetsy terugwaarts of vorentoe. Diodes bestaan ​​uit 'n sterk gedoteerde PN-silikoonaansluiting, wat bedoel is om in die omgekeerde rigting te gelei sodra 'n spesifieke spanningsdrempel bereik is.

Zenerdiodes het 'n vasgestelde omgekeerde afbreekspanning. Wanneer dit bereik word, begin hulle stroom gelei en gaan voort om onophoudelik in die omgekeerde voorspanningsrigting te werk sonder om skade op te doen. Een van die belangrikste voordele van Zener-diodes is dat 'n wisselende reeks spannings steeds 'n konstante spanningsval oor die diode sal handhaaf. As gevolg hiervan kan Zener-diodes gebruik word vir spanningreguleringstoepassings.

Die inleiding tot Zener-diodes wat verduidelik hoe dit werk

3 Hoofkenmerke van 'n Zener Diode

Zener-diodes werk soortgelyk aan konvensionele diodes wanneer in die vorentoe-vooroordeel-modus. 

● Hulle het 'n voorspanning aanskakelspanning van tussen 0.3 en 0.7V. Wanneer in die omgekeerde modus gekoppel is, is daar 'n klein lekstroomvloei in die meeste toepassings. 

● Soos die terugwaartse spanning tot die vasgestelde afbreekspanning toeneem, sal daar stroom deur die diode vloei. Wanneer die stroom tot 'n maksimum toeneem (bepaal deur die resistors in serie), sal dit dan stabiliseer en konstant bly oor 'n wye reeks toegepaste spanning.

● Ongeag die stroomwaarde wat deur die diode vloei, bly die spanning byna konstant. Dit is ook die geval met groot stroomveranderings, mits die diodestroom tussen die maksimum stroom en die afbreekstroom bly.

'n Zener-diode se sterk selfbeheersing is baie nuttig wanneer dit kom by die regulering en stabilisering van variasies in las of toevoer teen 'n spanningsbron. Dit maak dit 'n sleutelkenmerk aangesien dit die diode in staat stel om in 'n verskeidenheid spanningreguleerdertoepassings gebruik te word.

Spesifikasies van 'n Zener Diode

Sommige spesifikasies sal verskil tussen individuele Zener-diodes. Dit sluit in kragdissipasie, nominale werkspanning en maksimum terugwaartse stroom. Bykomende algemene spesifikasies sluit in:

● Zenerspanning - dit hou verband met die omgekeerde deurbreekspanning. Dit wissel van 2.4V tot 200V, afhangende van die spesifieke diode

● Stroom (maksimum) - die maksimum stroom by die aangeslane Zener-spanning. Dit kan wissel van 200uA tot 200A

● Stroom (minimum) - die minimum stroom benodig by die Zener-spanning vir die diode om af te breek. Dit is tipies tussen 5mA en 10mA

● Kraggradering - die maksimum drywingsverliesgradering van die diode, insluitend beide die stroom wat deur die diode vloei en die spanning daaroor. Standaardwaardes sluit 400mW, 500mW, 1W en 5W in. Met oppervlak-gemonteerde diodes is tipiese waardes 200mW, 350mW, 500mW en 1W

● Spanningstoleransie - tipies ±5%

● Temperatuurstabiliteit - die mees stabiele diodes is gewoonlik ongeveer 5V

● Zener Weerstand - die weerstand vertoon deur die diode

Wat is die toepassings van 'n Zener Diode? 

Zener-diodes word vir 'n reeks toepassings gebruik, insluitend:

● Spanningsregulering

● Spanningsverwysing

● Spanning onderdrukking

● Verander toepassings

● Knipperkringe

Dit is moontlik om 'n Zener-diode te gebruik om 'n gestabiliseerde lae-rimpel-uitsetspanning onder veranderlike lasstroomtoestande te skep. Wanneer 'n geskikte stroombeperkingsweerstand gebruik word om 'n geringe stroom van 'n spanningsbron deur die diode te laat loop, sal voldoende stroom gelei word om die vereiste spanningsval te handhaaf. Soos die laswaarde verander word, verander die gemiddelde spanningsuitset ook. Die byvoeging van 'n Zener-diode kan egter 'n ewe spanningsuitset produseer.

Met dit gesê, moet ook daarop gelet word dat Zener-diodes soms elektriese geraas op die GS-toevoer kan produseer, aangesien hulle werk om die spanning te bestendig. Dit is goed in die meeste toepassings, maar voeg 'n hoë waarde toe ontkoppel kapasitor na die uitset van die diode kan die probleem regstel deur ekstra gladmaak te verskaf.

Aangesien Zener-diodes in die omgekeerde voorspanningstoestand kan werk, kan hulle in spanningreguleerderkringe gebruik word om konstante GS-spanningsuitset te onderhou. Hierdie konstante spanning kan gehandhaaf word ten spyte van enige variasies in spanningsinvoer of lasstroomveranderings.

Hierdie spanningreguleerderkring bestaan ​​uit 'n stroombeperkende weerstand wat in serie met die insetspanning gekoppel is. Die diode en die las moet dan in parallel verbind word. Die gestabiliseerde spanningsuitset en die diode se afbreekspanning sal altyd dieselfde wees.

Hoe werk 'n Zener Diode?

Die beginsel agter die werking van 'n Zener-diode word bepaal deur die oorsaak van die diode se ineenstorting in die omgekeerde voorspanningstoestand. Daar is tipies twee tipes – Zener-afbreking en stortvloed-afbreking.

Zener Ineenstorting

'n Zener-onderbreking vind plaas met 'n omgekeerde voorspanning tussen 2V en 8V. Die intensiteit van die elektriese veld is genoeg om krag op die valenselektrone toe te pas, wat hulle van die kerne skei – selfs by hierdie lae spanning. Hierdie proses vorm mobiele elektron-gat-pare, wat die stroomvloei verhoog.

Zener-afbrekings kom tipies voor vir hoogs gedoteerde diodes met 'n groot elektriese veld en lae afbreekspanning. Meer energie word deur die valenselektrone verkry namate temperatuur toeneem, wat dus minder uitwaartse spanning benodig. Dit beteken ook dat Zener-afbreekspanning saam met temperatuur verminder.

Lawine -ineenstorting

Spanningsonderbreking vind ook plaas in die omgekeerde voorspanningstoestand, teen 'n minimum van 8V, vir liggedoteerde diodes wat 'n groot deurbreekspanning het. Elektrone wat deur die diode vloei bots met elektrone in die kovalente binding en ontwrig dit. 

Die snelheid van die elektrone neem toe soos die spanning ook toeneem, wat beteken dat die kovalente bindings makliker ontwrig kan word. Daar moet ook op gelet word dat sneeustortingsspanning saam met temperatuur styg.

Wat is die Zener Diode-simbool? 

Die beelde hieronder beeld die standaard Zener-diodesimbool uit wat in 'n stroombaandiagram gebruik word. Hierdie simbool wys hoe die teenwoordigheid van 'n Zener-diode in 'n stroombaandiagram opgemerk sal word. Net so, as jy hierdie simbool in 'n stroombaandiagram sien, beteken dit dat 'n Zener-diode op daardie punt in die stroombaan teenwoordig is.

Hierdie diagram bou dan voort op bogenoemde en toon meer inligting oor die Zener-diode. Die boonste lyn van die diagram toon die diodesimbool plus die positiewe en negatiewe soos dit met die anode en katode verband hou. Die onderste lyn van die diagram toon dieselfde, behalwe met 'n vereenvoudigde weergawe van 'n realistiese diode in teenstelling met die Zener-diodesimbool.

Gereelde Vrae

1. V: Kan veelvuldige zenerdiodes in serie verbind word?

A: Veelvuldige zenerdiodes kan in serie gekoppel word, gewoonlik om 'n spesifieke zenerspanning te bereik. As jy egter veelvuldige diodes gebruik, moet jy ook die Zenerstroom monitor en verseker dat die maksimum waarde nie oorskry word nie. 

Dit is omdat die maksimum toelaatbare Zenerstroom gelyk is aan die laagste diode wat in serie gekoppel is. Dit beteken ook dat wanneer twee zenerdiodes in serie verbind word, indien die diodes nie dieselfde Zenerstroomspesifikasie het nie, hulle nie die gespesifiseerde Zenerstroom of spanning sal wys nie.

2. V: Wat is die verskil tussen Zener Diode en Diode?

A: Diode is 'n eenrigting (eenrigting) geleidende halfgeleier toestel. Zenerdiodes is ook halfgeleiertoestelle, maar die belangrikste verskil is dat hulle elektrisiteit onder voorwaartse en terugwaartse voorspanningstoestande kan gelei. 

Nog 'n belangrike verskil tussen die twee tipes is doping intensiteit. Tradisionele diodes is gewoonlik matig gedoteer, terwyl zenerdiodes meer gedoteer is om hoër afbreekspanning te verkry.

3. V: Waar word Zenerdiodes gebruik?

Zenerdiode word wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle en is een van die basiese komponente van elektroniese stroombane. Hulle word gebruik om 'n lae-krag stabiele kragspoor vanaf 'n hoër spanning op te wek en verskaf 'n verwysingsspanning vir die stroombaan, veral 'n stabiele kragtoevoer soos die inbou van 'n DC / DC reguleerder vir oorspanning beskerming.

4. V: Wat is die voordele van Zenerdiodes?

Zener-diode is goedkoper as 'n ander diode. Die diode kan gebruik word om die spanning in die stroombaan aan te pas en te stabiliseer. Hierdie diodes het hoë werkverrigtingstandaarde. Beheer die stroom wat vloei.

Gevolgtrekking

As ons daarvan praat, leer ons die basiese inligting oor Zener-diode, insluitend die definisie, eienskappe, spesifikasies, toepassings, hoe dit werk en hoe dit in 'n stroombaandiagram aangeteken word. Om 'n beter begrip van die Zener-diode te hê, kan jou help om hulle beter in die reguleerspanningkring te gebruik. Wat dink jy van die Zener Diode? Los jou kommentaar hieronder en ons sal jou so gou as moontlik antwoord. As jy dink hierdie deel is nuttig vir jou, moenie vergeet om dit te deel nie!

Lees ook

● Dinge wat jy nie moet misloop oor Facebook Meta en Metaverse nie

● Wat is die verskil tussen AM en FM?

● Hoe LTM8022 μModule Reguleerder 'n beter ontwerp vir kragtoevoer verskaf?

● Hoe om Zener Diode-gebaseerde spanningsreguleerders op te spoor?

Los 'n boodskap 

boodskap Lys