Zener - apakah ini dan apa yang boleh memohon?

Zener - diod ialah semikonduktor dengan ciri-ciri yang unik. Jika semikonduktor biasa apabila kemasukan songsang adalah penebat, ia melakukan fungsi ini sehingga pertumbuhan tertentu voltan yang digunakan, di mana pecahan runtuhan boleh balik berlaku. Dengan peningkatan dalam aliran melalui zener voltan diod terbalik masih berterusan disebabkan oleh penurunan berkadar perlawanan. Dengan cara ini mungkin untuk mencapai mod penstabilan.

Apabila ditutup, zener pertama pas kebocoran semasa kecil. Element bertindak sebagai perintang yang nilai rintangan adalah besar. Dalam pemecahan rintangan zener menjadi diabaikan. Jika perlu terus meningkatkan voltan input, unsur bermula untuk memanaskan badan dan apabila arus melebihi nilai yang dibenarkan melarikan diri haba yang tidak boleh diubah. Jika ia tidak dibawa kepadanya, perubahan voltan dari sifar hingga had atas sifat-sifat zener ruang kerja dikekalkan.

Apabila terus dihidupkan zener ciri-ciri diod tidak berbeza daripada diod. Apabila disambungkan kepada p plus-rantau dan tolak - untuk n-kawasan rintangan peralihan adalah kecil dan arus yang mengalir melaluinya dengan bebas. Beliau meningkat dengan voltan input.

Zener - diod khas, yang berkaitan kebanyakannya ke belakang. Elemen pertama adalah dalam keadaan tertutup. Apabila disimpan voltan pecahan zener elektrik berterusan dalam pelbagai semasa yang besar.

Dibekalkan kepada negatif anod dan katod - plus. Beyond penstabilan (titik 2 di bawah) dan mengalami panas lampau meningkatkan kebarangkalian kegagalan sel.

ciri-ciri

parameter zener diod adalah seperti berikut:

• U _v - voltan penstabilan di nominal Saya _{v semasa;}
• _Perkara I _min - pecahan minimum elektrik bermula semasa;
• Saya _{st max} - maksimum yang dibenarkan semasa;
• TKN - pekali suhu.

Tidak seperti diod konvensional, diod zener - peranti semikonduktor, di mana ciri-ciri semasa voltan bidang kerosakan elektrik dan haba yang berada cukup jauh dari satu sama lain.

Dengan arus maksimum yang dibenarkan parameter yang berkaitan, sering diberikan dalam jadual - pelesapan kuasa:

P _max = I _max ∙ U _{v v.}

Pergantungan kepada suhu operasi diod zener yang berkenaan TKN yang positif atau negatif. Elemen-elemen sambungan berurutan dengan tanda-tanda yang berlainan bagi pekali adalah zener ketepatan tidak bergantung kepada pemanasan atau penyejukan.

litar

Gambar rajah biasa penstabil yang mudah, terdiri daripada rintangan ballast R _b dan zener diod beban pirau.

Dalam beberapa kes, terdapat suatu pelanggaran penstabilan.

1. Penstabil infeed voltan yang besar dari sumber kuasa di hadapan kapasitor penapis output. Inrush semasa semasa mengecas boleh menyebabkan kegagalan diod zener atau kemusnahan perintang R _b.
2. beban menumpahkan. Apabila digunakan untuk voltan input maksimum semasa zener diod boleh melebihi yang dibenarkan yang membawa kepada kemusnahan dan pemanasan. Ia adalah penting untuk mematuhi pasport kawasan operasi selamat.
3. Rintangan R _b dipilih kecil, supaya pada nilai yang lebih rendah daripada voltan bekalan dan beban semasa maksimum yang dibenarkan untuk diod zener berada di zon bekerja peraturan.

Untuk melindungi penstabil digunakan thyristor litar perlindungan atau fius.

Perintang R _b dikira dengan formula:

R _b = (U _pit - U _SG) (I _v + I _n).

Zener semasa I _v dipilih antara nilai maksimum dan minimum yang boleh diterima, bergantung kepada voltan input U _pit dan beban semasa saya _n.

Pilihan tempat zener

Unsur-unsur mempunyai variasi yang besar dalam penstabilan voltan. Untuk mendapatkan nilai tepat U _n, diod Zener dipilih daripada kumpulan yang sama. Terdapat beberapa jenis dengan julat yang kecil antara parameter. Pada kuasa tinggi unsur dissipation dipasang pada radiator.

data input yang diperlukan untuk pengiraan parameter diod zener, sebagai contoh, seperti berikut:

• U _num = 12-15 - voltan input;
• U _v = 9 - voltan stabil;
• R _n = 50-100 mA - beban.

Parameter ciri peranti dengan penggunaan kuasa yang rendah.

Untuk voltan input minimum 12 V, arus pada beban maksimum dipilih - 100 mA. Mengikut undang-undang Ohm boleh didapati jumlah berat rantai:

R _Σ = 12 V / 0.1 A = 120 ohm.

kejatuhan voltan zener adalah 9 V. Dalam semasa 0.1 A beban dummy ialah:

R _persamaan = 9 V / 0.1 A = 90 ohm.

Kini ia adalah mungkin untuk menentukan rintangan balast:

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

Ia dipilih dari pelbagai standard di mana nilai bertepatan dengan nilai yang dikira.

Semasa maksimum melalui diod zener ditentukan dengan mengambil kira pemotongan beban, bahawa ia tidak adalah daripada perintah, jika mana-mana wayar unsolder. Kejatuhan voltan pada perintang akan:

U _R = 15-9 = 6 V.

Seterusnya, arus melalui perintang:

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

Sejak diod zener disambung secara siri kepadanya, saya _c = I _R = 0,2 A.

pelesapan kuasa akan menjadi P = 0,2 ∙ 9 = 1.8 watt.

Mengikut parameter yang diperolehi pilihan zener D815V yang sesuai.

zener simetri

diak adalah peranti pensuisan, yang arus konduktif. Satu ciri yang kerjanya adalah untuk menggugurkan voltan kepada beberapa volt apabila dimasukkan ke dalam lingkungan 30-50 V. Ia boleh digantikan dengan dua zener konvensional berlawanan dimasukkan. Peranti digunakan sebagai menukar unsur-unsur.

analog zener

Apabila anda tidak boleh mencari elemen yang sesuai, menggunakan analogi seorang transistor zener diod. Kelebihan mereka adalah kemungkinan peraturan voltan. Ini boleh memohon penguat DC dengan pelbagai peringkat.

Di pembahagi voltan input untuk menubuhkan perintang pemangkasan R1. Jika voltan input yang meningkat, atas dasar transistor VT1 juga meningkat. Ini meningkatkan arus melalui transistor VT2, yang mengkompensasi peningkatan voltan, sekali gus mengekalkan output yang stabil.

menandakan Zener

Terdapat dalam diod zener kaca dan diod Zener dalam perumahan plastik. Dalam kes pertama ia digunakan pada angka 2, antara yang surat V. Title 9V1 menunjukkan bahawa U _v = 9.1 V.

Pada plastik tulisan perumahan ditafsirkan menggunakan helaian data, di mana anda boleh menggunakan pilihan lain.

cincin gelap pada badan yang ditunjukkan oleh katod, yang disambungkan ditambah.

kesimpulan

Zener - diod dengan ciri-ciri khas. Kelebihannya adalah peraturan voltan Zener tinggi ke atas pelbagai kerja yang luas Perubahan semasa, serta skim sambungan mudah. Untuk menstabilkan voltan rendah peranti termasuk arah ke hadapan, dan mereka mula bekerja diod seperti biasa.