Zener - hva er dette og hva er det for?

Zener - diode er en halvleder med unike egenskaper. Hvis en vanlig halvleder når revers inkludering er en isolator, utfører den funksjonen til en viss vekst av den påtrykte spenning, hvoretter reversibel skred nedbrytning skjer. Med ytterligere økning i strømmen gjennom zenerdioden motspenning forblir konstant på grunn av den forholdsmessig minskning av motstanden. På denne måten mulig å oppnå stabilisering-modus.

Når den er lukket, passerer først zener en liten strømlekkasje. Element oppfører seg som en motstand hvis motstandsverdi er stor. I nedbryting av zener motstand neglisjerbar. Dersom videre fortsetter å heve inngangsspenningen begynner elementet å varme opp og når strømmen overskrider den tillatte verdi for den irreversible ukontrollert temperaturstigning. Dersom det ikke er brakt til det, blir en endring av spenning fra null til den øvre grense av de zener arbeidsområde egenskaper beholdes.

Når direkte slått zenerdiodepar egenskaper ikke skiller seg fra dioden. Når den er koblet til den p-pluss-regionen og minus - til n-region av overgangsmotstanden er liten, og strømmen flyter gjennom det fritt. Han øker med økende inngangsspenning.

Zener - en spesiell diode, er forbundet for det meste bakover. Første element er i den lukkede tilstand. Når en elektrisk sammenbrudd zenerspenningen holdes konstant i et stort strømområde.

Tilføres til anoden og katoden negativ - pluss. Utover stabilisering (punkt 2 nedenfor) og overopphetings øker sannsynligheten for cellesvikt.

kjennetegn

zenerdiodepar parametrene er som følger:

• U _v - stabilisering spenning ved den nominelle strøm I _v;
• _Artikkel I _min - minimum sammenbrudd elektrisk strøm starter;
• Jeg _{st max} - den maksimale tillatte strøm;
• TKN - temperaturkoeffisient.

I motsetning til den konvensjonelle diode, zenerdioden - en halvlederanordning hvor strøm-spenningskarakteristikk over det felt av elektrisk og termisk nedbrytning er plassert langt nok fra hverandre.

Med en maksimal tillatt strøm av de tilhørende parametre, som ofte gis i tabellene - effekttap:

P _max = I _maks ∙ U _{v v.}

Avhengigheten av temperatur for drift av zenerdioden kan være en TKN positiv eller negativ. Den sekvensielle tilkoblingselementer med forskjellige fortegn for koeffisientene er presisjons zener ikke er avhengig av oppvarming eller avkjøling.

av kretsen

Et typisk diagram for en enkel stabilisator, som består av en ballastmotstand _Rb og zenerdiode shunt belastning.

I noen tilfeller er det en krenkelse av stabilisering.

1. Stabilisator innmatnings stor driftsspenning fra en strømkilde, i nærvær av utgangsfilteret kondensator. Innkoblingsstrøm når ladingen kan forårsake feil på zenerdiode eller ødeleggelse av motstanden _Rb.
2. lastutkobling. Når det påføres den maksimale spenningen til zenerdioden strøm kan overskride den tillatte som fører til dens ødeleggelse og oppvarming. Det er viktig å overholde pass trygge driftsområde.
3. Motstanden _Rb er valgt liten, slik at ved den lavest mulige verdi av matespenningen og den maksimalt tillatte belastningsstrømmen til zenerdioden er i arbeidsreguleringssone.

For å beskytte stabilisator brukes tyristor beskyttelse kretser eller sikringer.

Motstand R _b beregnes ved formelen:

_Rb = (U _grop - U _SG) (I _V + I _n).

Zener strøm I _v er valgt mellom aksepterbare maksimums- og minimumsverdier, avhengig av inngangsspenningen U _grop og belastningsstrømmen I _n.

Valget av zener

Elementene har en stor variasjon i stabiliserings spenning. For å få en nøyaktig verdi av U _n, blir Zener-dioder er valgt fra den samme batch. Det finnes typer med en smal rekke parametre. Ved høyt effekttap elementer som er montert på radiatorer.

nødvendige inngangsdata for beregning av parametre for zener-diode, for eksempel som følger:

• U _num = 12-15 - inngangsspenning;
• U _v = 9 - stabilisert spenning;
• R _n = 50-100 mA - belastning.

Parametere som er karakteristiske for enheter med lavt strømforbruk.

For et minimum inngangsspenning på 12 V, strømmen ved maksimal belastning er valgt - 100 mA. Ifølge Ohms lov kan bli funnet en totalvekt på kjeden:

R _Σ = 12 V / 0,1 A = 120 ohm.

Zener spenningsfall er 9 V. I strøm på 0,1 A skinnbelastningen er:

R _eq = 9 V / 0,1 A = 90 ohm.

Nå er det mulig å bestemme motstanden i ballast:

_Rb = 120 ohm - 90 ohm = 30 ohm.

Det er valgt fra en standardserie hvor verdien faller sammen med den beregnede verdien.

Den maksimale strøm gjennom zenerdioden bestemmes ved å ta hensyn til den belastning frakobling, at det ikke er ute av drift, hvis noen unsolder wire. Spenningsfallet over motstanden vil være:

U _R = 15-9 = 6 V.

Deretter strømmen gjennom motstanden:

I _R = 6/30 = 0,2 A.

Siden den zener-dioden er koblet i serie med den, _c I = I _R = 0,2 A.

effektforbruket vil være P = 0,2 ∙ 9 = 1,8 watt.

Ifølge de oppnådde parametre er valgt en passende zener D815V.

symmetrisk zener

En diac er en svitsjeanordning, en ledende vekselstrøm. En funksjon av hans arbeid er å slippe spenningen på flere volt når den inkluderes i området fra 30 til 50 V. Det kan være erstattet med to motsatt konvensjonell zener inkludert. -Enheter brukes som bryterelementene.

analog zener

Når man ikke kan finne en passende element, benytter analogi av en zenerdiode transistorer. Deres fordel er muligheten for spenningsregulering. Dette kan gjelde DC forsterkere med flere etapper.

På inngangsspenningsdeler for å etablere den trimming motstanden R1. Hvis inngangsspenningen øker, på basis av transistoren VT1 er også økende. Dette øker strømmen gjennom transistoren VT2, som kompenserer for spenningsøkningen, og opprettholder således dens stabil produksjon.

merking Zener

Tilgjengelig i glass zenerdioder og zenerdioder i et plasthus. I det første tilfellet de er brukt på figur 2, mellom hvilke bokstaven V. tittel 9V1 indikerer at U _V = 9,1 V.

På plast boliger inskripsjoner er påvist ved hjelp av dataarket, hvor du også kan finne andre alternativer.

Mørk ring på kroppen indikert ved katoden, til hvilken det er tilkoblet et pluss.

konklusjon

Zener - diode det med spesielle egenskaper. Fordelen er den høye Zenerspenningen regulering over et bredt arbeidsområde på strøm variasjon, samt enkle forbindelsesskjemaet. For å stabilisere den lave spenning innretninger omfatter en fremadgående retning, og de begynner å fungere som vanlige dioder.