Një udhëzues përfundimtar për diodat Zener në 2021

Një diodë Zener është shumë e dobishme kur bëhet fjalë për rregullimin dhe stabilizimin e variacioneve në ngarkesë ose furnizim kundrejt një burimi tensioni dhe aplikime të tjera. Çfarë dini për diodën Zener? 

Ky udhëzues do të prezantojë përkufizimin e diodës Zener, karakteristikat, specifikimet, aplikimet, mënyrën se si funksionon dhe simbolin e saj në diagramin e qarkut. Nëse jeni një entuziast i elektronikës ose jeni në kontakt me Zener Diodën në punë, mund të kuptoni më mirë diodën Zener përmes kësaj ndarjeje. Le të vazhdojmë të lexojmë!

Ndarja është e kujdesshme!

Përmbajtja

● Çfarë është një diodë Zener?

● 3 Karakteristikat kryesore të një diode Zener

● Specifikimet e diodës Zener

● Cilat janë aplikimet e një diode Zener?

● Si funksionon një diodë Zner?

● Cili është simboli i diodës Zener?

● FAQ

● Përfundim

Çfarë është një diodë Zener? 

Diodat Zener janë pajisje gjysmëpërçuese diskrete me bazë silikoni, të cilat lejojnë që rryma të rrjedhë në dy drejtime - ose mbrapsht ose përpara. Diodat përbëhen nga një bashkim silikoni PN i ndotur shumë, i cili synohet të kryhet në drejtim të kundërt pasi të jetë arritur një prag i caktuar tensioni.

Diodat Zener kanë një tension të caktuar prishjeje të kundërt. Kur arrihet kjo, ato fillojnë të përçojnë rrymë dhe vazhdojnë të veprojnë pandërprerë në drejtimin e kundërt të animit pa shkaktuar dëme. Një nga përfitimet kryesore të diodave Zener është se një gamë e ndryshme tensionesh do të ruajë ende një rënie konstante të tensionit nëpër diodë. Si rezultat, diodat Zener mund të përdoren për aplikime të rregullimit të tensionit.

Hyrje në diodat Zener që shpjegojnë se si funksionojnë

3 Karakteristikat kryesore të një diode Zener

Diodat Zener funksionojnë në mënyrë të ngjashme me diodat konvencionale kur janë në modaliteti i paragjykimit. 

● Kanë një tension kyçje paragjykim midis 0.3 dhe 0.7 V. Kur lidhet në modalitetin e kundërt, ka një rrjedhje të vogël të rrymës rrjedhëse në shumicën e aplikacioneve. 

● Ndërsa tensioni i kundërt rritet në tensionin e caktuar të prishjes, do të ketë rrymë që rrjedh nëpër diodë. Kur rryma rritet në maksimum (e përcaktuar nga rezistorët në seri), ajo më pas do të stabilizohet dhe do të mbetet konstante në një gamë të gjerë të tensionit të aplikuar.

● Pavarësisht nga vlera aktuale që rrjedh nëpër diodë, voltazhi mbetet pothuajse konstant. Ky është gjithashtu rasti me ndryshimet e mëdha të rrymës, me kusht që rryma e diodës të qëndrojë midis rrymës maksimale dhe rrymës së prishjes.

Vetëkontrolli i fortë i diodës Zener është shumë i dobishëm kur bëhet fjalë për rregullimin dhe stabilizimin e ndryshimeve në ngarkesë ose furnizim ndaj një burimi tensioni. Kjo e bën atë një karakteristikë kryesore pasi mundëson që dioda të përdoret në një sërë aplikacionesh të rregullatorit të tensionit.

Specifikimet e diodës Zener

Disa specifika do të ndryshojnë ndërmjet diodave individuale Zener. Këto përfshijnë shpërndarjen e energjisë, tensionin nominal të punës dhe rrymën maksimale të kundërt. Specifikimet shtesë të zakonshme përfshijnë:

● Tensioni Zener - kjo lidhet me tensionin e prishjes së kundërt. Kjo varion nga 2.4V deri në 200V, në varësi të diodës specifike

● Rryma (maksimumi) - rryma maksimale në tensionin nominal Zener. Kjo mund të variojë nga 200uA deri në 200A

● Rryma (minimumi) - rryma minimale e kërkuar në tensionin Zener që dioda të prishet. Kjo është zakonisht midis 5mA dhe 10mA

● Vlerësimi i fuqisë - vlerësimi maksimal i shpërndarjes së fuqisë së diodës, duke përfshirë edhe rrymën që rrjedh nëpër diodë dhe tensionin nëpër të. Vlerat standarde përfshijnë 400 mW, 500 mW, 1W dhe 5W. Me diodat e montuara në sipërfaqe, vlerat tipike janë 200mW, 350mW, 500mW dhe 1W

● Toleranca e tensionit - zakonisht ±5%

● Stabiliteti i temperaturës - diodat më të qëndrueshme zakonisht janë afërsisht 5V

● Rezistenca Zener - rezistenca e shfaqur nga dioda

Cilat janë aplikimet e një diode Zener? 

Diodat Zener përdoren për një sërë aplikimesh, duke përfshirë:

● Rregullimi i tensionit

● Referenca e tensionit

● Shtypja e mbitensionit

● Ndërrimi i aplikacioneve

● Qarqet e kapëses

Është e mundur të përdoret një diodë Zener për të krijuar një tension dalës të stabilizuar me valëzim të ulët në kushte aktuale të ngarkesës së ndryshueshme. Kur a rezistencë e përshtatshme kufizuese e rrymës përdoret për të kaluar një rrymë të vogël nga një burim tensioni përmes diodës, do të kryhet rrymë e mjaftueshme për të ruajtur rënien e kërkuar të tensionit. Me ndryshimin e vlerës së ngarkesës, ndryshon edhe prodhimi mesatar i tensionit. Megjithatë, shtimi i një diode Zener mund të prodhojë një dalje të tensionit të barabartë.

Me këtë që u tha, duhet gjithashtu të theksohet se diodat Zener herë pas here mund të prodhojnë zhurmë elektrike në furnizimin DC ndërsa punojnë për të qëndruar tensionin. Kjo është e mirë në shumicën e aplikacioneve, por duke shtuar një vlerë të lartë kondensator shkëputës në daljen e diodës mund të korrigjojë problemin duke siguruar zbutje shtesë.

Duke qenë se diodat Zener mund të funksionojnë në gjendjen e paragjykimit të kundërt, ato mund të përdoren në qarqet e rregullatorit të tensionit për të mbështetur daljen konstante të tensionit DC. Ky tension konstant mund të mbahet pavarësisht nga çdo ndryshim në hyrjen e tensionit ose ndryshimet e rrymës së ngarkesës.

Ky qark rregullator i tensionit përbëhet nga një rezistencë kufizuese e rrymës, e cila është e lidhur në seri me tensionin e hyrjes. Më pas, dioda dhe ngarkesa duhet të lidhen paralelisht. Prodhimi i tensionit të stabilizuar dhe voltazhi i prishjes së diodës do të jenë gjithmonë të njëjta.

Si funksionon një diodë Zener?

Parimi i funksionimit të një diode Zener përcaktohet nga shkaku i prishja e diodës në gjendjen e paragjykimit të kundërt. Zakonisht ekzistojnë dy lloje - avari Zener dhe avari orteku.

Zener Zbërthimi

Një avari Zener ndodh me një tension të kundërt të paragjykimit midis 2V dhe 8V. Intensiteti i fushës elektrike është i mjaftueshëm për të ushtruar forcë tek elektronet e valencës, duke i ndarë ato nga bërthamat - edhe në këtë tension të ulët. Ky proces formon çifte të lëvizshme elektron-vrima, duke rritur rrjedhën e rrymës.

Dëmtimet Zener zakonisht ndodhin për diodat shumë të dopuara me një fushë të madhe elektrike dhe tension të ulët avari. Më shumë energji fitohet nga elektronet e valencës me rritjen e temperaturës, duke kërkuar kështu më pak tension të jashtëm. Kjo gjithashtu do të thotë që tensioni i prishjes së Zener zvogëlohet krahas temperaturës.

Prishja e ortekut

Prishja e tensionit ndodh gjithashtu në gjendjen e paragjykimit të kundërt, në një minimum prej 8 V, për diodat e dopuara me dritë që kanë një tension të madh prishjeje. Elektronet që rrjedhin nëpër diodë përplasen me elektronet në lidhjen kovalente, duke e ndërprerë atë. 

Shpejtësia e elektroneve rritet me rritjen e tensionit, që do të thotë se lidhjet kovalente mund të ndërpriten më lehtë. Duhet gjithashtu të theksohet se tensioni i prishjes së ortekut rritet krahas temperaturës.

Cili është simboli i diodës Zener? 

Imazhet më poshtë portretizojnë simbolin standard të diodës Zener të përdorur në një diagram qarku. Ky simbol tregon se si do të vihej re prania e një diode Zener në një diagram qarku. Në mënyrë të ngjashme, nëse e shihni këtë simbol në një diagram qarku, do të thotë që një diodë Zener është e pranishme në atë pikë të qarkut.

Ky diagram më pas bazohet në sa më sipër, duke treguar më shumë informacion rreth diodës Zener. Linja e sipërme e diagramit tregon simbolin e diodës plus pozitiven dhe negativen pasi lidhet me anodën dhe katodën. Rreshti i fundit i diagramit tregon të njëjtën gjë, me përjashtim të një versioni të thjeshtuar të një diode realiste në krahasim me simbolin e diodës Zener.

Pyetjet e bëra më shpesh

1. Pyetje: A mund të lidhen dioda të shumta Zener në seri?

Përgjigje: Diodat e shumta zener mund të lidhen në seri, zakonisht për të arritur një tension specifik zener. Megjithatë, nëse përdorni dioda të shumta, duhet të monitoroni gjithashtu rrymën Zener dhe të siguroheni që vlera maksimale të mos tejkalohet. 

Kjo është për shkak se maksimumi i lejuar i rrymës Zener është i barabartë me diodën më të ulët të lidhur në seri. Kjo gjithashtu do të thotë se kur dy dioda zener lidhen në seri, nëse diodat nuk kanë të njëjtin specifikim të rrymës Zener, ato nuk do të tregojnë rrymën ose tensionin e specifikuar të Zenerit.

2. Pyetje: Cili është ndryshimi midis diodës Zener dhe diodës?

Përgjigje: Dioda është një pajisje gjysmëpërçuese njëdrejtimëshe (njëdrejtimëshe). Diodat Zener janë gjithashtu pajisje gjysmëpërçuese, por ndryshimi kryesor është se ato mund të përcjellin energjinë elektrike në kushte të paragjykimit përpara dhe të kundërt. 

Një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis dy llojeve është intensiteti i dopingut. Diodat tradicionale zakonisht dopohen mesatarisht, ndërsa diodat zener janë më të dopuara për të arritur një tension më të lartë prishjeje.

3. Pyetje: Ku përdoren diodat Zener?

Dioda Zener përdoret gjerësisht në pajisje të ndryshme elektronike dhe është një nga komponentët bazë të qarqeve elektronike. Ato përdoren për të gjeneruar një hekurudhë energjie të qëndrueshme me fuqi të ulët nga një tension më i lartë dhe për të siguruar një tension referimi për qarkun, veçanërisht një furnizim të qëndrueshëm me energji elektrike, siç është ndërtimi në Rregullator DC/DC për mbrojtje nga mbitensioni.

4. Pyetje: Cilat janë avantazhet e diodave Zener?

Dioda Zener është më e lirë se një diodë tjetër. Dioda mund të përdoret për të rregulluar dhe stabilizuar tensionin në qark. Këto dioda kanë standarde të larta të performancës. Kontrolloni rrjedhën e rrymës.

Përfundim

Duke folur për këtë, ne mësojmë informacionin bazë për diodën Zener, duke përfshirë përkufizimin e saj, karakteristikat, specifikimet, aplikimet, si funksionon dhe si shënohet në një diagram qarku. Të kuptuarit më të mirë të diodës Zener mund t'ju ndihmojë t'i përdorni më mirë ato në qarkun e tensionit rregullues. Çfarë mendoni për diodën Zener? Lini komentet tuaja më poshtë dhe ne do t'ju përgjigjemi sa më shpejt të jetë e mundur. Nëse mendoni se kjo ndarje është e dobishme për ju, mos harroni ta shpërndani!

Gjithashtu lexoni

● Gjërat që nuk duhet të humbisni rreth Facebook Meta dhe Metaverse

● Cili është ndryshimi midis AM dhe FM?

● Si rregullatori i modulit LTM8022 ofron një dizajn më të mirë për furnizimin me energji elektrike?

● Si të zbuloni rregullatorët e tensionit të bazuar në diodë Zener?

Lini një mesazh 

Lista mesazh