Zener – was ist das und was ist es?

Zener – Diode ist ein Halbleiter mit einzigartigen Eigenschaften. Wenn ein gewöhnlicher Halbleiter wenn die Rückwärts Aufnahme ein Isolator ist, führt er diese Funktion bis zu einem gewissen Wachstum der angelegten Spannung, wodurch reversible Lawinendurchbruch auftritt. Mit weiterer Zunahme der Strömung durch die Zener-Diode Sperrspannung konstant bleibt aufgrund der proportionalen Abnahme des Widerstands. Auf diese Weise möglich, den Stabilisierungsmodus zu erreichen.

Im geschlossenen Zustand, so geht die Zener zunächst einen kleinen Leckstrom. Element verhält sich wie ein Widerstand, dessen Widerstandswert groß ist. In dem Zusammenbruch des Zener-Widerstands vernachlässigbar. Wenn ferner weiterhin die Eingangsspannung zu erhöhen, beginnt das Element zum Aufwärmen und wenn der Strom des zulässigen Wert der irreversiblen thermal runaway überschreitet. Wenn sie es nicht gebracht wird, wird eine Änderung der Spannung von Null bis zur Obergrenze der Zener-Arbeitsplatz Eigenschaften beibehalten.

Bei direkter Zenerdiode geschaltet Eigenschaften unterscheiden sich nicht von der Diode. Bei Verbindung mit der p-plus und minus Region – bis n-Bereich des Übergangswiderstandes klein ist, und der Strom fließt durch sie frei. Er steigt mit Eingangsspannung.

Zener – eine spezielle Diode, meist rückwärts geschaltet. Das erste Element ist im geschlossenen Zustand. Wenn eine elektrische Durchschlag Zenerspannung konstant gehalten wird in einem großen Strombereich.

Ist mit der Anode und der Kathode negativ geliefert – Plus. Jenseits Stabilisierung (Punkt 2) und die Überhitzungs erhöht die Wahrscheinlichkeit von Zellenversagen.

Eigenschaften

Zenerdiode Parameter sind wie folgt:

• U _v – Stabilisierungsspannung bei Nennstrom I _v;
• _Artikel I _min – minimalen Durchbruch elektrischer Strom beginnt;
• I _{st max} – der maximal zulässige Strom;
• TKN – Temperaturkoeffizienten.

Im Gegensatz zu der herkömmlichen Diode, die Zener-Diode – eine Halbleitervorrichtung, in der die Strom-Spannungs-Charakteristik von dem Gebiet des elektrischen und thermischen Abbaus angeordnet ist weit genug voneinander.

Mit einem maximal zulässigen Strom des zugehörigen Parameters, die oft in den Tabellen angegeben – Verlustleistung:

P _max = I _max ∙ U _{v v.}

Temperaturabhängigkeit des Betriebes des Zenerdiode kann ein TKN positiv oder negativ sein. Die aufeinanderfolgenden Verbindungselemente mit unterschiedlichen Vorzeichen für die Koeffizienten sind präzisions Zener nicht abhängig von Heizung oder Kühlung.

der Schaltung

Ein typisches Diagramm eines einfachen Stabilisator, eine Ballastwiderstand R _b und ein Zener – Diode Shunt Last zusammengesetzt.

In einigen Fällen gibt es eine Verletzung der Stabilisierung.

1. Stabilizer Einspeisung große Spannung von einer Energiequelle in der Gegenwart des Ausgangsfilterkondensators. Einschaltstrom bei der Aufladung kann ein Versagen des Zenerdiode oder die Zerstörung des Widerstand R _{b verursachen.}
2. Lastabwurf. Wenn auf die maximale Eingangsspannung der Zener-Diode Strom angelegt, die zulässige übersteigen kann, die zu ihrer Zerstörung und Erwärmung führen. Es ist wichtig, mit dem Pass sicheren Betriebsbereich zu erfüllen.
3. Der Widerstand R _b wird klein gewählt, so daß auf dem niedrigstmöglichen Wert der Versorgungsspannung und den maximal zulässigen Laststrom an die Zenerdiode ist Regulierzone in arbeitet.

Als Stabilisator Thyristor – Schutzschaltungen oder zum Schutz der Sicherungen.

Der Widerstand R _B durch die Formel berechnet:

R _b = (U _pit – U _SG) (I _V + I _n).

Zenerstrom I _V zwischen akzeptablen maximalen und minimalen Werten gewählt, abhängig von der Eingangsspannung U _pit und dem Laststrom I _n.

Die Wahl der Zener

Die Elemente haben eine große Variation in der Spannungsstabilisierung. Um einen genauen Wert von U _n zu _erhalten, Zener – Dioden sind aus der gleichen Charge ausgewählt. Es gibt Arten mit einem engen Bereich von Parametern. Bei hohen Verlustleistung Elemente an den Heizkörpern angebracht.

erforderliche Eingabedaten für die Berechnung der Parameter der Zener-Diode, zum Beispiel, wie folgt:

• U _num = 12-15 – Eingangsspannung;
• U _V = 9 – stabilisierte Spannung;
• R _n = 50 bis 100 mA – Last.

Charakteristische Parameter von Geräten mit geringen Stromverbrauch.

Für eine minimale Eingangsspannung von 12 V wird der Strom bei der maximalen Belastung gewählt – 100 mA. Nach dem Ohmschen Gesetz kann ein Gesamtgewicht der Kette zu finden:

R _Σ = 12 V / 0,1 A = 120 Ohm.

Zenerspannung Abfall 9 V. Im Strom von 0,1 A Blindlast ist:

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

Nun ist es möglich, den Widerstand des Ballasts zu bestimmen:

R _B = 120 Ohm – 90 Ohm = 30 Ohm.

Es wird aus einem Standard-Bereich ausgewählt, wo der Wert mit dem berechneten Wert übereinstimmt.

Der maximale Strom durch die Zener-Diode wird durch die Berücksichtigung der Lastabschaltung bestimmt, dass es nicht aus der Ordnung, wenn vorhanden lötet Draht ist. Der Spannungsabfall über den Widerstand wird:

U = _R 15-9 = 6 V.

Als nächstes wird der Strom durch den Widerstand:

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

Da die Zener – Diode in Reihe geschaltet ist, _c I = I _R = 0,2 A.

Verlustleistung wird P = 0,2 ∙ 9 = 1,8 Watt.

Gemäß dem erhaltenen Parameter eines geeigneten Zener-D815V ausgewählt.

symmetrische Zener

Ein DIAC ist ein Schaltgerät, ein leitfähiges Wechselstrom. Ein Merkmal seiner Arbeit ist die Spannung auf mehrere Volt fallen, wenn im Bereich von 30 bis 50 V. enthält Es kann eingeschlossen durch zwei gegenüber herkömmlichen Zener ersetzt werden. Geräte werden als Schaltelemente verwendet.

analog Zener

Wenn Sie nicht ein geeignetes Element finden, verwendet die Analogie eines Zener-Diode Transistoren. Ihr Vorteil ist die Möglichkeit der Spannungsregelung. Dies kann DC-Verstärker mit mehreren Stufen anzuwenden.

Am Eingang des Spannungsteilers zu schaffen Trimmwiderstand R1. Wenn die Eingangsspannung zunimmt, auf der Basis des Transistors VT1 nimmt ebenfalls zu. Dies erhöht den Strom durch den Transistor VT2, die für die Spannungserhöhung kompensiert, wodurch seine stabile Ausgangsleistung erhalten bleibt.

Markierung Zener

In Glas Zener-Dioden und Zenerdioden in einem Kunststoffgehäuse. Im ersten Fall werden sie auf Figuren 2 angelegt, zwischen denen der Buchstabe V Titel 9V1 daß U _V anzeigt = 9,1 V.

Auf dem Kunststoffgehäuse Inschriften sind mit dem Datenblatt entschlüsselt, wo Sie auch andere Optionen gibt.

Dunkler Ring auf dem Körper von der Kathode angedeutet, zu dem ein Plus verbunden.

Abschluss

Zener – Diode mit besonderen Eigenschaften. Der Vorteil ist die hohe Zenerspannung Verordnung über einen weiten Arbeitsbereich der Stromänderung, sowie einfaches Verbindungsschema. Zur Stabilisierung der Niederspannungsvorrichtungen umfassen eine Vorwärtsrichtung, und sie beginnen, wie normale Dioden zu arbeiten.