Hogyan működik a Zener Diode?
Mi az a Zener dióda?
A Zener -dióda egy speciális típusú dióda, amely fordított torzításban működik, vagyis pozitív feszültséggel rendelkezik a katódjára, és negatív feszültségét alkalmazza az anódjára. Megkülönbözteti az a képessége, hogy képes-e szinte állandó feszültséget fenntartani a terminálokon, amikor fordított elfogultságú, még akkor is, ha az áram az rajta változik.
Hogyan működik:
1. fordított torzítás: Amikor egy Zener-dióda fordított elfogultságú, egy kis mennyiségű áramáram, amelyet "fordított telítettségi áramnak" hívnak. Ez az áram nagyon kicsi, és nem okoz jelentős feszültségcsökkenést a diódán.
2. Bontási feszültség: Ahogy a dióda mentén a fordított feszültség növekszik, végül eléri a "Zener bontási feszültség" (VZ) néven ismert specifikus feszültséget. Ezt a feszültséget a diódában használt félvezető anyag doppingkoncentrációja határozza meg.
3. lavina bontás: A Zener bontási feszültségnél a fordított áram drámai növekedése a "Avalanche bontás" nevű jelenség miatt fordul elő. Így működik:
* A dióda valencia sávjában lévő elektronok elegendő energiát nyernek az elektromos mezőből, hogy felszabaduljanak és vezetőképes elektronokká váljanak.
* Ezek a szabad elektronok ütköznek a rács más atomjaival, így több szabad elektronot hoznak létre.
* Ez a láncreakció a fordított áram hirtelen és jelentős növekedéséhez vezet.
4. Stabil feszültségszabályozás: A bontási feszültség elérése után a dióda feszültsége majdnem állandó (VZ) marad, még akkor is, ha a fordított áram megváltozik. Ennek oka az, hogy az Avalanche Effect nagy áramot hoz létre, amely ténylegesen "rögzíti" a feszültséget.
alkalmazások:
* Feszültségszabályozás: A Zener-diódákat általában egyszerű, alacsony teljesítményű feszültségszabályozók létrehozására használják. Tarthat egy speciális feszültséget, még akkor is, ha a bemeneti feszültség ingadozik.
* Túlfeszültség védelme: Ha egy Zener -diódát egy érzékeny áramkörrel párhuzamosan csatlakoztat, megvédi az áramkört a feszültség tüskék miatti sérülésektől.
* Referenciafeszültség: A Zener -diódák stabil referenciafeszültséget biztosítanak, amelyet az áramkörökben lehet felhasználni a méréshez és más alkalmazásokhoz.
* Vágóáramkörök: A Zener -diódák felhasználhatók a feszültségcsúcsok levágására, hatékonyan korlátozva a feszültség lengését az áramkörben.
Kulcspontok:
* A Zener diódákat kifejezetten fordított torzításban tervezték.
* A Zener bontási feszültsége egy kritikus paraméter, amely meghatározza a dióda működési jellemzőit.
* A lavinahatás felelős a Zener -diódák stabil feszültségszabályozási tulajdonságáért.
Hadd tudassa velem, ha részletesebb magyarázatot szeretne kapni a Zener -diódák bármilyen konkrét szempontjáról vagy alkalmazásáról!