Zener - vad är det och vad är det för?

Zener - diod är en halvledare med unika egenskaper. Om en vanlig halvledar när back inkludering är en isolator, utför den denna funktion tills en viss tillväxt av den pålagda spänningen, varpå reversibel lavingenombrott inträffar. Med ytterligare ökning i flödet genom zenerdioden backspänning förblir konstant på grund av den proportionella minskningen av motståndet. På detta sätt möjligt att uppnå stabiliseringsläget.

När den är stängd, zener först passerar en liten strömläckage. Elementet uppträder som ett motstånd, vars resistansvärde är stort. I nedbrytningen av Zener motstånd blir försumbart. Om ytterligare fortsätta att höja ingångsspänningen börjar elementet att värma upp och när strömmen överstiger det tillåtna värdet på den irreversibla termisk rusning. Om det inte kommer till den, är en förändring av spänningen från noll till den övre gränsen av de zener arbetsytan egenskaper bibehålls.

När direkt bytte Zenerdiod egenskaper skiljer sig inte från dioden. När den är ansluten till p-plus region och minus - till n-regionen av övergångsmotståndet är liten och strömmen flyter genom den fritt. Han ökar med inspänningen.

Zener - en speciell diod ansluten mestadels bakåt. Första elementet är i det stängda tillståndet. När en elektrisk genombrotts zenerspänningen hålls konstant i ett stort strömområde.

Tillförs anoden negativa och katoden - plus. Bortom stabilisering (punkt 2 nedan) och överhettnings ökar sannolikheten för cell misslyckande.

egenskaper hos

Zenerdioden parametrar är som följer:

• U _v - stabiliseringsspänningen vid den nominella strömmen I _v;
• _Artikel I _min - minimum uppdelning elektrisk ström startar;
• I _{st max} - den högsta tillåtna strömmen;
• TKN - temperaturkoefficient.

Till skillnad från den konventionella dioden, zenerdioden - en halvledaranordning, i vilken den ström-spänningskarakteristik i området för elektrisk och termisk nedbrytning är belägna tillräckligt långt från varandra.

Med en maximal tillåten ström av relaterade parametrar, ofta ges i tabeller - effektförbrukning:

_Pmax = _Imax ∙ U _{v v.}

Beroende av temperaturen för funktion av zenerdioden kan vara en TKN positiv eller negativ. De sekventiella kopplingselement med olika tecken för koefficienterna är precisions zener inte beroende på värme eller kyla.

av kretsen

Ett typiskt diagram av en enkel stabilisator, bestående av ett ballastmotstånd _Rb och zenerdioden shunt belastning.

I vissa fall finns det en överträdelse av stabilisering.

1. Stabilisator ansättning stor spänning från en effektkälla i närvaro av utgångsfilterkondensator. Inkopplingsström vid laddning kan orsaka fel hos zenerdioden eller förstöring av motståndet _Rb.
2. belastning avgivande. När den appliceras till den maximala ingångsspänningen hos zenerdioden strömmen kan överskrida det tillåtna att leda till dess förstörelse och uppvärmning. Det är viktigt att följa pass säkra arbetsområdet.
3. Resistansen _Rb är vald liten, så att vid den lägsta möjliga värdet av matningsspänningen och den maximalt tillåtna lastströmmen till zenerdioden är i arbetsregleringszonen.

För att skydda stabilisator används tyristor skyddskretsar eller säkringar.

Resistor _Rb beräknas genom formeln:

_Rb = (U _pit - U _SG) (I _V + I _n).

Zener ström I _v väljs mellan acceptabla maximi- och minimivärden, beroende på ingångsspänningen U _grop och belastningsströmmen I _n.

Valet av zener

Elementen har en stor variation i spänningsstabilisering. För att få ett noggrant värde på U _n, zenerdioder valda från samma sats. Det finns typer med ett snävt intervall parametrar. Vid hög effektförbrukning element monterade på radiatorer.

nödvändig indata för beräkning av parametrar hos zenerdioden, exempelvis, enligt följande:

• U _num = 12-15 - inspänning;
• U _v = 9 - stabiliserad spänning;
• R _n = 50-100 mA - belastning.

Parametrar karaktäristiska för anordningar med låg strömförbrukning.

För minst inspänning av 12 V, strömmen vid den maximala belastningen är vald - 100 mA. Enligt Ohms lag kan hittas en totalvikt av kedjan:

R _Σ = 12 V / 0,1 A = 120 ohm.

Zener spänningsfall är 9 V. I ström på 0,1 A konstlast är:

R _eq = 9 V / 0,1 A = 90 ohm.

Nu är det möjligt att bestämma motståndet i ballast:

R _B = 120 ohm - 90 ohm = 30 ohm.

Den är vald från en standardsortiment där värdet sammanfaller med det beräknade värdet.

Den maximala strömmen genom zenerdioden bestäms genom att ta hänsyn till den lastfrånkoppling, att det inte är i ordning, om någon unsolder tråd. Spänningsfallet över motståndet kommer att vara:

U _R = 15-9 = 6 V.

Därefter strömmen genom motståndet:

I _R = 6/30 = 0,2 A.

Eftersom zenerdioden är ansluten i serie till den, I _c = I _R = 0,2 A.

effektförlust kommer att vara P = 0,2 ∙ 9 = 1,8 watt.

Enligt de erhållna parametrar som valts en lämplig zener D815V.

symmetrisk zener

En diac är en omkopplingsanordning, en konduktiv växelström. Ett inslag i hans arbete är att släppa spänningen till flera volt när ingår i intervallet 30-50 V. Den kan ersättas av två motsatt konventionella zener ingår. Anordningar används som omkopplingselement.

analog zener

När du inte kan hitta en lämplig del använder analogin av en zenerdiod transistorer. Deras fördel är möjligheten att spänningsregleringen. Det kan gälla DC-förstärkare med flera steg.

Vid ingångs spänningsdelaren att fastställa trimningsmotståndet R1. Om inspänningen ökar, på grundval av transistorn VT1 ökar också. Detta ökar strömmen genom transistorn VT2, som kompenserar för spänningsökningen, och därigenom bibehålla dess stabil utsignal.

märkning Zener

Tillgängligt i glas zenerdioder och zenerdioder i ett plasthölje. I det första fallet de tillämpas på figurerna 2, mellan vilka bokstaven V. Titel 9V1 indikerar att U _v = 9,1 V.

På plasthöljet inskriptioner dechiffreras med användning av datablad, där du också kan hitta andra alternativ.

Mörk ring på kroppen som indikeras av katoden, till vilken är ansluten ett plus.

slutsats

Zener - diod det med speciella egenskaper. Fördelen är den höga Zener spänningsreglering över ett brett arbetsområde av strömvariation, samt enkel anslutning schema. För att stabilisera den låga spänningen anordningar innefattar en riktning framåt, och de börjar att arbeta som normala dioder.