Λειτουργία και εφαρμογές κυκλώματος διόδου Zener

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η δίοδος είναι ένα από τα βασικά συστατικά του ηλεκτρονικά κυκλώματα . Όταν θέλετε να μάθετε για τις τάσεις, θα πρέπει να γνωρίζετε για τις διόδους. Η δίοδος αποτελείται βασικά από ημιαγωγοί που έχουν δύο χαρακτηριστικά, τον τύπο «Ρ» και τον τύπο «Ν». ο Ημιαγωγοί τύπου 'Pype και' N ' αντιπροσωπεύουν ημιαγωγούς θετικού και αρνητικού τύπου. «Ο ημιαγωγός τύπου Pype δεν θα έχει υπερβολική ποσότητα οπών στη διαμόρφωση και ο ημιαγωγός τύπου« Ν »θα έχει υπερβολική ποσότητα ηλεκτρονίων. Εάν και οι δύο τύποι χαρακτηριστικών υπάρχουν σε έναν μόνο κρύσταλλο, τότε μπορεί να χαρακτηριστεί ως δίοδος. Ο θετικός ακροδέκτης της μπαταρίας συνδέεται με την πλευρά «Ρ» και η αρνητική πλευρά συνδέεται με την πλευρά «Ν». Ας συζητήσουμε για τη δίοδο Zener που λειτουργεί, δεν είναι παρά μια απλή δίοδος που συνδέεται με αντίστροφη μεροληψία.

Δίοδος Ζένερ

Δίοδος Ζένερ



Δίοδος Ζένερ

Πρόκειται κυρίως για μια ειδική ιδιοκτησία της διόδου και όχι για κάθε ειδικό τύπο εξοπλισμού. Το άτομο που ονομάζεται Clearance Zener εφηύρε αυτήν την ιδιότητα της διόδου και γι 'αυτό πήρε το όνομά του ως ανάμνηση. Η ειδική ιδιότητα της διόδου είναι ότι θα υπάρχει βλάβη στο κύκλωμα εάν η τάση εφαρμόζεται σε ένα αντίστροφα μεροληπτικό κύκλωμα. Αυτό δεν επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει πέρα ​​από αυτό. Όταν η τάση σε όλη τη δίοδο αυξάνεται, η θερμοκρασία αυξάνεται επίσης και τα κρυσταλλικά ιόντα δονούνται με μεγαλύτερο πλάτος και όλα αυτά οδηγούν στη διάσπαση του στρώματος εξάντλησης. Το επίπεδο στη διασταύρωση τύπου «P» και τύπου «N». Όταν εφαρμόζεται η τάση υπερβαίνει λαμβάνει χώρα μια συγκεκριμένη κατανομή ποσού Zener.


Χαρακτηριστικά Zener Diod V-I

Χαρακτηριστικά Zener Diod V-I



Η δίοδος Zener δεν είναι τίποτα άλλο από μια μεμονωμένη δίοδο συνδεδεμένη σε λειτουργία αντίστροφης μεροληψίας και η δίοδος Zener μπορεί να συνδεθεί με θετική αντίστροφη πόλωση σε κύκλωμα όπως φαίνεται στην εικόνα. Μπορούμε να τη συνδέσουμε για διαφορετικές εφαρμογές.

Το σύμβολο κυκλώματος της διόδου Zener είναι όπως φαίνεται στο σχήμα. Για ευκολία χρησιμοποιείται κανονικά. Όταν συζητάμε για το κυκλώματα διόδων πρέπει να εξετάσουμε τη γραφική αναπαράσταση της λειτουργίας της διόδου Zener. Ονομάζεται χαρακτηριστικά V-I μιας γενικής διόδου σύνδεσης p - n.

Σύνδεση διόδου Zener

Σύνδεση διόδου Zener

Χαρακτηριστικά μιας διόδου Zener

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει τα χαρακτηριστικά V-I της συμπεριφοράς της δίοδος Zener. Οταν ο η δίοδος συνδέεται στην προς τα εμπρός πόλωση ενεργεί ως κανονική δίοδος. Όταν η τάση αντίστροφης πόλωσης είναι μεγαλύτερη από μια προκαθορισμένη τάση, τότε συμβαίνει η τάση διακοπής του Zener. Για να επιτευχθεί τάση κατανομής, η απότομη και διακριτή ντόπινγκ ελέγχεται και αποφεύγονται οι ατέλειες στην επιφάνεια. Στα χαρακτηριστικά V-I πάνω από το Vz είναι η τάση Zener. Και επίσης η τάση του γονάτου γιατί σε αυτό το σημείο το ρεύμα είναι το ρεύμα είναι πολύ γρήγορο.

Συμπεριφορά διόδου Zener

Συμπεριφορά διόδου Zener

Εφαρμογή της διόδου Zener

Η δίοδος Zener χρησιμοποιείται ευρέως ως Shunt Regulator ή Voltage Regulator. Καθώς έχουμε διαβάσει το πρώτο μέρος του άρθρου, γνωρίζουμε τι είναι η δίοδος Zener και ποια είναι η βασική αρχή λειτουργίας. Εδώ τίθεται το ερώτημα πού μπορεί να είναι χρήσιμος αυτός ο τύπος διόδων. Η κύρια εφαρμογή αυτού του τύπου διόδων είναι ως ρυθμιστής τάσης. Πάνω από το προστατευτικό τάσης, ως αναφορά τάσης.


Έλεγχος διόδου Zener

Έλεγχος διόδου Zener

Συζητήσαμε την εφαρμογή της διόδου Zener ως ρυθμιστή τάσης και τώρα θα συζητήσουμε τα άλλα δύο σημεία.

Προστασία από υπερβολική τάση γίνεται με τη χρήση διόδων Zener επειδή υπάρχει ρεύμα που ρέει μέσω της διόδου αφού η τάση αντίστροφης πόλωσης υπερβεί μια συγκεκριμένη τάση. Αυτό το κύκλωμα παρέχει ασφάλεια για τον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος στους ακροδέκτες. Κανονικά το ρεύμα δεν πρέπει να υπερβαίνει την κανονική βαλβίδα, αλλά εάν λόγω τυχόν βλάβης στο κύκλωμα το ρεύμα υπερβαίνει τη μέγιστη επιτρεπόμενη τάση, τότε ο εξοπλισμός του συστήματος μπορεί να υποστεί ζημιά. Χρησιμοποιείται ένα SCR, από αυτό μειώνεται γρήγορα η τάση εξόδου και φυσά μια ασφάλεια που αποσυνδέει την πηγή ισχύος εισόδου. Η διάταξη κυκλώματος φαίνεται παρακάτω για καλύτερη κατανόηση,

Σύνδεση διόδου Zener

Σύνδεση διόδου Zener

Η αναφορά τάσης καθορίζει τη συνεχή παροχή ρεύματος ή τάσης καθώς λειτουργεί η τάση Zener. Εάν η παροχή ρεύματος είναι ίδια τότε για να αποφευχθεί η ασταθής απόδοση χρησιμοποιούμε διόδους Zener. Χρησιμοποιούνται όπου απαιτείται αναφορά τάσης όπως αμπερόμετρα, ωμόμετρα και βολτόμετρα.

Δίοδος Zener ως ρυθμιστής τάσης

Ο όρος ρυθμιστής σημαίνει που ρυθμίζει. Η δίοδος Zener μπορεί να λειτουργήσει ως ρυθμιστής τάσης εάν εισαχθεί σε κύκλωμα. Η έξοδος στη δίοδο θα είναι σταθερή. Οδηγείται από μια τρέχουσα πηγή. Όπως γνωρίζουμε αν η τάση σε όλη τη δίοδο υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή θα αντλούσε υπερβολικό ρεύμα από την παροχή. Το βασικό διάγραμμα της διόδου Zener ως ρυθμιστή τάσης δίνεται παρακάτω,

Για να διορθώσετε το ρεύμα μέσω της σειράς διόδων Zener, παρουσιάζεται αντίσταση R, της οποίας η τιμή μπορεί να επιλεγεί από την ακόλουθη εξίσωση

Τιμή αντίστασης (ohms) = (V1 - V2) / (ρεύμα Zener + ρεύμα φόρτωσης)

Το παραπάνω διάγραμμα είναι ρυθμιστή διακλάδωσης επειδή το στοιχείο ρύθμισης είναι παράλληλο με το στοιχείο φορτίου. Η δίοδος Zener παράγει μια σταθερή τάση αναφοράς σε όλο το φορτίο που πληροί τα κριτήρια της απαίτησης του ρυθμιστή.

Η δίοδος Zener επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει προς τα εμπρός με τον ίδιο τρόπο όπως μια ιδανική δίοδος. Επιτρέπει επίσης τη ροή στην αντίστροφη κατεύθυνση όταν η τάση είναι πάνω από μια συγκεκριμένη τιμή γνωστή ως τάση διακοπής.

Αυτή η συσκευή ονομάζεται Zener. Η Zener ανακάλυψε αυτήν την ηλεκτρική ιδιότητα. Μια δίοδος Zener είναι αυτή στην οποία εμφανίζεται η αντίστροφη βλάβη λόγω της κβαντικής σήραγγας ηλεκτρονίων υπό υψηλή ισχύ ηλεκτρικού πεδίου που ονομάζεται φαινόμενο Zener. Πολλές δίοδοι που περιγράφονται ως δίοδοι Zener βασίζονται στη διάσπαση της χιονοστιβάδας. Και οι δύο τύποι χρησιμοποιούνται με το φαινόμενο Zener να κυριαρχεί κάτω από 5,6 V και την κατανομή χιονοστιβάδας παραπάνω. Οι τακτικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την παροχή τάσης αναφοράς για ρυθμιστές τάσης. Αυτό γίνεται για την προστασία συσκευών από παλμούς στιγμιαίας τάσης.

Συνδεσιμότητα διόδου Zener

Συνδεσιμότητα διόδου Zener

Αυτές οι συσκευές συναντώνται επίσης σε σειρά με μια σύνδεση βασικής εκπομπής. Σε στάδια τρανζίστορ όπου επιλεκτική επιλογή μιας συσκευής επικεντρώνεται γύρω από τη χιονοστιβάδα ή το σημείο Zener. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εισαγωγή εξισορροπητικού συντελεστή θερμοκρασίας εξισορρόπησης του τρανζίστορ. Ο ενισχυτής σφάλματος DC που χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα βρόχου ανατροφοδότησης κυκλώματος τροφοδοτούμενης ισχύος είναι το παράδειγμα.

Αυτά χρησιμοποιούνται επίσης σε προστατευτικά κύματος για τον περιορισμό των παροδικών συστημάτων παροδικής τάσης και μια άλλη εφαρμογή της διόδου Zener είναι η χρήση θορύβου που προκαλείται από την κατάρρευση της χιονοστιβάδας σε μια γεννήτρια τυχαίων αριθμών. Μπορείς να μου πεις μερικές ακόμη χρήσεις της διόδου Zener; Σχολιάζοντας….

Φωτογραφικές μονάδες: