Zener dióda mint feszültségszabályozó

A Zener dióda az egyik speciálisan kialakítottdiódák, amelyek túlnyomórészt fordított torzítással működnek. Ezek sokkal dopábbak, mint a szokásos diódák, amelyeknek köszönhetően szűk kimerülési régiójuk van. Míg a normál diódák megsérülnek, amikor a feszültség az őket meghaladó feszültséget meghaladja, a Zener diódák kizárólag ebben a régióban működnek. A Zener dióda kimerülési tartománya visszatér a normál állapotába, amikor a fordított feszültséget eltávolítják. Ez a Zener-diódák sajátos tulajdonsága hasznos feszültségszabályozó. Nézzük meg, hogyan történik ez.

Először értsük meg, hogyan működik a Zener dióda, mielőtt megértjük Zener dióda feszültségszabályozóként.

A Zener-dióda jellemzői

Amikor a Zener diódára fordított feszültséget alkalmazunk,elhanyagolható mennyiségű áram áramlik át az áramkörön. Ha a Zener-feszültséget meghaladó feszültséget alkalmazunk, akkor Zener lebomlás történik. A Zener lebontása olyan jelenség, ahol jelentős mennyiségű áram folyik át a diódán, és feszültsége elhanyagolható. Ha tovább növeljük a fordított feszültséget, a diódán áthaladó feszültség a Zener meghibásodási feszültségének ugyanazon értékén marad, míg a rajta lévő áram folyamatosan emelkedik a fenti grafikonon látható módon. Itt az V. ábránZ a Zener feszültségre utal. A Zener feszültsége jellemzően 1,2 V és 200 V között változhat az alkalmazástól függően.

Ennek a diódának az izgalmas része az, amit tudunkválassza ki a Zener diódát, amely megfelelő megszakítási feszültséggel működik, hogy feszültségszabályozó legyen a mi áramkörünkben. Például azt szeretnénk, hogy az áramkörünkön lévő terhelésen belüli feszültség ne haladja meg a 12 V-ot. Ezután kiválaszthatunk egy 12 V-os megszakítási feszültséggel rendelkező Zener diódát, és csatlakoztathatjuk azt a terhelésen. Akkor még akkor is, ha a bemeneti feszültség meghaladja ezt az értéket, a terhelésen keresztüli feszültség soha nem haladja meg a 12 voltot.
Próbáljuk meg megérteni ezt egy áramkör-diagrammal


Itt a Zener dióda az R terhelésen keresztül kapcsolódikL. Azt akarjuk, hogy a feszültséget a terhelésen belül szabályozzuk, és ne keressük át az V értéketZ. Követelményünktől függően választjuk amegfelelő Zener dióda, melynek Zener-feszültsége közel van a terheléshez szükséges feszültséghez. Csatlakoztatjuk a Zener diódát fordított irányú állapotban. Amikor a diódán áthaladó feszültség meghaladja a Zener-feszültséget, jelentős mennyiségű áram folyik át a diódán. Mivel a terhelés párhuzamos a diódával, a terhelésen belüli feszültségesés szintén egyenlő a Zener-feszültséggel. A Zener dióda biztosítja az áram áramlását, és így a terhelés megvédi a túlzott áramlásokat. A Zener dióda tehát két célt szolgál: Zener dióda feszültségszabályozóként valamint megvédi a terhelést a túlzott áramtól.

Hozzászólások
Hozzászólni