Zeneri dioodide ülim juhend 2021. aastal

Zeneri diood on väga kasulik, kui on vaja reguleerida ja stabiliseerida pingeallika ja muude rakenduste koormuse või toite kõikumisi. Mida sa tead Zeneri dioodist? 

See juhend tutvustab Zeneri dioodi määratlust, selle omadusi, tehnilisi andmeid, rakendusi, selle toimimist ja selle sümbolit vooluringi skeemil. Kui olete elektroonikahuviline või puutute Zener Dioodiga tööl kokku, saate selle jagamise kaudu Zener Dioodist paremini aru saada. Jätkame lugemist!

Jagamine on hoolimine!

sisu

● Mis on Zeneri diood?

● 3 Zeneri dioodi põhiomadused

● Zeneri dioodi spetsifikatsioonid

● Millised on Zeneri dioodi rakendused?

● Kuidas Zneri diood töötab?

● Mis on Zeneri dioodi sümbol?

● FAQ

● Järeldus

Mis on Zeneri diood? 

Zeneri dioodid on silikoonil põhinevad diskreetsed pooljuhtseadmed, mis võimaldavad voolul liikuda kahesuunaliselt – kas tagurpidi või edasi. Dioodid koosnevad tugevalt legeeritud PN silikoonühendusest, mis on ette nähtud juhtima vastupidises suunas, kui konkreetne pingelävi on saavutatud.

Zeneri dioodidel on seatud vastupidine läbilöögipinge. Kui see saavutatakse, hakkavad nad voolu juhtima ja jätkavad lakkamatult töötamist vastupidises nihkesuunas, kahjustamata. Zeneri dioodide üks peamisi eeliseid on see, et erinev pingevahemik säilitab dioodil siiski püsiva pingelanguse. Selle tulemusena saab Zeneri dioode kasutada pinge reguleerimise rakendustes.

Sissejuhatus Zeneri dioodidesse, mis selgitab nende toimimist

3 Zeneri dioodi põhiomadused

Zeneri dioodid töötavad sarnaselt tavaliste dioodidega edasi-kallutamise režiim. 

● Nende eelpinge on 0.3–0.7 V. Pöördrežiimis ühendamisel on enamikus rakendustes väike lekkevool. 

● Kui vastupidine pinge tõuseb seatud läbilöögipingeni, hakkab dioodi läbima vool. Kui vool tõuseb maksimumini (määratakse järjestikku ühendatud takistitega), siis see stabiliseerub ja jääb konstantseks laias rakendatud pinge vahemikus.

● Olenemata dioodi läbiva voolu väärtusest jääb pinge peaaegu konstantseks. See kehtib ka suurte voolumuutuste puhul, eeldusel, et dioodivool jääb maksimaalse voolu ja läbilöögivoolu vahele.

Zeneri dioodi tugev enesekontroll on väga kasulik, kui on vaja reguleerida ja stabiliseerida pingeallika koormuse või toite kõikumisi. See muudab selle võtmeomaduseks, kuna see võimaldab dioodi kasutada mitmesugustes pingeregulaatorite rakendustes.

Zeneri dioodi spetsifikatsioonid

Teatud spetsifikatsioonid võivad Zeneri dioodide lõikes erineda. Nende hulka kuuluvad võimsuse hajumine, nominaalne tööpinge ja maksimaalne pöördvool. Täiendavad tavalised spetsifikatsioonid hõlmavad järgmist:

● Zeneri pinge – see on seotud vastupidise läbilöögipingega. See on sõltuvalt konkreetsest dioodist vahemikus 2.4 V kuni 200 V

● Voolutugevus (maksimaalne) – maksimaalne vool Zeneri nimipingel. See võib ulatuda 200 uA kuni 200 A

● Voolutugevus (minimaalne) – minimaalne vool, mis on vajalik Zeneri pingel dioodi purunemiseks. See on tavaliselt vahemikus 5 mA kuni 10 mA

● Power Rating – dioodi maksimaalne võimsuse hajumise nimiväärtus, mis sisaldab nii dioodi läbivat voolu kui ka selle pinget. Standardväärtuste hulka kuuluvad 400mW, 500mW, 1W ja 5W. Pinnapealsete dioodide puhul on tüüpilised väärtused 200mW, 350mW, 500mW ja 1W

● Pinge tolerants – tavaliselt ±5%

● Temperatuuri stabiilsus – kõige stabiilsemad dioodid on tavaliselt ligikaudu 5 V

● Zener Resistance – dioodi takistus

Millised on Zeneri dioodi rakendused? 

Zeneri dioode kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas:

● Pinge reguleerimine

● Võrdne pinge

● Ülepinge summutamine

● Rakenduste vahetamine

● Clipperi ahelad

Stabiliseeritud madala pulsatsiooniga väljundpinge loomiseks muudetava koormusvoolu tingimustes on võimalik kasutada Zeneri dioodi. Kui sobiv voolu piirav takisti kasutatakse väikese voolu juhtimiseks pingeallikast läbi dioodi, juhitakse piisav vool vajaliku pingelanguse säilitamiseks. Kui koormusväärtust muudetakse, muutub ka keskmine pinge väljund. Zeneri dioodi lisamine võib aga anda ühtlase pingeväljundi.

Seda arvestades tuleb ka märkida, et Zeneri dioodid võivad pinge stabiliseerimisel aeg-ajalt tekitada alalisvoolu toiteallikas elektrilist müra. See on enamiku rakenduste puhul hea, kuid lisab suure väärtuse lahtisidestuskondensaator dioodi väljundile võib probleemi parandada, pakkudes täiendavat silumist.

Kuna Zeneri dioodid võivad töötada vastupidises eelpingestuses, saab neid kasutada pingeregulaatori ahelates pideva alalispinge väljundi säilitamiseks. Seda konstantset pinget saab säilitada hoolimata sisendpinge või koormusvoolu muutustest.

See pingeregulaatori ahel sisaldab voolu piiravat takistit, mis on ühendatud sisendpingega järjestikku. Seejärel tuleks diood ja koormus ühendada paralleelselt. Stabiliseeritud pinge väljund ja dioodi läbilöögipinge on alati samad.

Kuidas Zeneri diood töötab?

Zeneri dioodi tööpõhimõtte määrab selle põhjus dioodi rike vastupidise eelpingestuse tingimustes. Tavaliselt on kahte tüüpi – Zeneri rike ja laviini rike.

Zeneri jaotus

Zeneri rike toimub vastupidise eelpinge korral vahemikus 2 V kuni 8 V. Elektrivälja intensiivsus on piisav, et rakendada valentselektronidele jõudu, eraldades need tuumadest – isegi sellisel madalal pingel. See protsess moodustab mobiilsed elektron-augu paarid, suurendades seega voolu.

Zeneri rikked tekivad tavaliselt suure elektrivälja ja madala läbilöögipingega kõrge legeeritud dioodide puhul. Valentselektronid saavad temperatuuri tõustes rohkem energiat, mistõttu on vaja vähem pinget. See tähendab ka seda, et Zeneri läbilöögipinge väheneb koos temperatuuriga.

Laviini lagunemine

Pinge katkemine toimub ka vastupidise eelpinge korral (minimaalselt 8 V) valgusega legeeritud dioodide puhul, millel on suur läbilöögipinge. Läbi dioodi voolavad elektronid põrkuvad kovalentses sidemes elektronidega, katkestades selle. 

Elektronide kiirus suureneb, kui ka pinge suureneb, mis tähendab, et kovalentsed sidemed võivad kergemini katkeda. Samuti tuleb märkida, et laviini läbilöögipinge tõuseb koos temperatuuriga.

Mis on Zeneri dioodi sümbol? 

Allolevad pildid kujutavad standardset Zeneri dioodi sümbolit, mida kasutatakse vooluringiskeemis. See sümbol näitab, kuidas Zeneri dioodi olemasolu vooluringi diagrammil märgitakse. Samamoodi, kui näete seda sümbolit vooluringi skeemil, tähendab see, et vooluringi selles punktis on Zeneri diood.

See diagramm tugineb seejärel ülaltoodule, näidates rohkem teavet Zeneri dioodi kohta. Diagrammi ülemisel real on dioodi sümbol pluss positiivne ja negatiivne, kuna see on seotud anoodi ja katoodiga. Diagrammi alumine rida näitab sama, välja arvatud realistliku dioodi lihtsustatud versioon, mitte Zeneri dioodi sümbol.

Korduma kippuvad küsimused

1. K: Kas mitu Zeneri dioodi saab seeriaviisiliselt ühendada?

V: Mitu zeneri dioodi saab ühendada järjestikku, tavaliselt teatud zeneri pinge saavutamiseks. Kui aga kasutate mitut dioodi, peate jälgima ka Zeneri voolu ja tagama, et maksimaalset väärtust ei ületataks. 

Selle põhjuseks on asjaolu, et maksimaalne lubatud Zeneri vool on võrdne madalaima järjestikku ühendatud dioodiga. See tähendab ka seda, et kui kaks Zeneri dioodi on järjestikku ühendatud, siis kui dioodidel ei ole sama Zeneri voolu spetsifikatsiooni, ei näita need määratud Zeneri voolu ega pinget.

2. K: Mis vahe on Zeneri dioodil ja Dioodil?

V: Diood on ühesuunaline (ühesuunaline) juhtiv pooljuhtseade. Zeneri dioodid on samuti pooljuhtseadmed, kuid peamine erinevus seisneb selles, et need suudavad elektrit juhtida nii edasi- kui ka vastupidise eelpinge tingimustes. 

Teine oluline erinevus nende kahe tüübi vahel on dopingu intensiivsus. Traditsioonilised dioodid on tavaliselt mõõdukalt legeeritud, zeneri dioodid aga rohkem legeeritud, et saavutada suurem läbilöögipinge.

3. K: Kus kasutatakse Zeneri dioode?

Zeneri dioodi kasutatakse laialdaselt erinevates elektroonikaseadmetes ja see on üks elektrooniliste vooluahelate põhikomponente. Neid kasutatakse madala võimsusega stabiilse toitetoru genereerimiseks kõrgemast pingest ja vooluahela võrdluspinge tagamiseks, eriti stabiilse toiteallika jaoks, näiteks sisseehitamiseks. DC / DC regulaator ülepingekaitseks.

4. K: Millised on Zeneri dioodide eelised?

Zeneri diood on odavam kui teine ​​​​diood. Dioodi saab kasutada vooluahela pinge reguleerimiseks ja stabiliseerimiseks. Nendel dioodidel on kõrged jõudlusstandardid. Kontrollige voolavat voolu.

Järeldus

Rääkides sellest, õpime põhiteavet Zeneri dioodi kohta, sealhulgas selle määratlust, omadusi, spetsifikatsioone, rakendusi, kuidas see töötab ja kuidas see on vooluringiskeemil märgitud. Zeneri dioodi parem mõistmine aitab teil neid pingereguleerimisahelas paremini kasutada. Mida arvate Zeneri dioodist? Jätke oma kommentaarid allpool ja me vastame teile esimesel võimalusel. Kui arvad, et sellest jagamisest on Sulle abi, siis ära unusta seda jagada!

Loe edasi

● Asjad, mida te ei tohiks Facebook Meta ja Metaverse kohta kahe silma vahele jätta

● Mis vahe on AM-l ja FM-il?

● Kuidas LTM8022 μmoodulregulaator tagab toiteallika parema disaini?

● Kuidas tuvastada Zeneri dioodipõhiseid pingeregulaatoreid?

Jäta sõnum 

Sõnumite nimekiri