Diode Zener en tant que régulateur de tension

Une diode Zener est l’une des diodes spécialement conçuesdes diodes qui fonctionnent principalement dans des conditions de polarisation inverse. Elles sont plus fortement dopées que les diodes ordinaires, ce qui leur confère une région d’appauvrissement réduite. Alors que les diodes ordinaires sont endommagées lorsque la tension qui les dépasse dépasse la tension de claquage inverse, les diodes Zener fonctionnent exclusivement dans cette région. La région d'appauvrissement dans la diode Zener revient à son état normal lorsque la tension inverse est supprimée. Cette propriété particulière des diodes Zener le rend utile en tant que Régulateur de tension. Voyons comment cela se passe.

Voyons d'abord comment fonctionne une diode Zener avant de comprendre Diode Zener comme régulateur de tension.

Caractéristiques d'une diode Zener

Lorsque nous appliquons une tension inverse à une diode Zener,une quantité négligeable de courant circule dans le circuit. Lorsqu'une tension supérieure à la tension de rupture Zener est appliquée, une panne Zener se produit. La panne de Zener est un phénomène où une quantité importante de courant traverse la diode avec une chute de tension négligeable. Lorsque nous augmentons encore la tension inverse, la tension aux bornes de la diode reste à la même valeur que la tension de claquage de Zener, tandis que le courant qui la traverse continue d'augmenter, comme indiqué sur le graphique ci-dessus. Ici dans le graphique Vz fait référence à la tension de claquage Zener. La tension de claquage Zener peut généralement aller de 1,2 V à 200 V selon son application.

La partie excitante de cette diode est que nous pouvonschoisissez la diode Zener avec une tension de claquage appropriée pour fonctionner comme régulateur de tension dans notre circuit. Par exemple, nous voulons que la tension aux bornes d’une charge de notre circuit ne dépasse pas, disons, 12 volts. Ensuite, nous pouvons sélectionner une diode Zener avec une tension de claquage de 12 volts et la connecter à la charge. Ensuite, même si la tension d'entrée dépasse cette valeur, la tension aux bornes de la charge ne dépassera jamais 12 volts.
Essayons de comprendre cela avec un schéma de circuit


Ici, la diode Zener est connectée à travers la charge RL. Nous voulons que la tension à travers la charge soit régulée et ne croise pas la valeur de Vz. En fonction de nos besoins, nous choisissons lediode Zener appropriée avec une tension de claquage Zener proche de la tension nécessaire à la charge. Nous connectons la diode Zener en polarisation inverse. Lorsque la tension aux bornes de la diode dépasse la tension de claquage Zener, une quantité significative de courant commence à circuler dans la diode. Comme la charge est parallèle à la diode, la chute de tension aux bornes de la charge est également égale à la tension de claquage Zener. La diode Zener fournit un chemin permettant au courant de circuler et la charge est ainsi protégée des courants excessifs. Ainsi, la diode Zener sert ici deux objectifs: Diode Zener comme régulateur de tension aussi bien qu'il protège la charge du courant excessif.

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