Co je Zenerova dioda – Není to složité – Elektronika pro začátečníky

Co je to zenerova dioda? Samotný název tohoto zařízení je souhrnný se slovem stabilita nebo stálost něčeho nebo v něčem. Stabilita je v životě člověka velmi důležitá, stabilita platu, cen v obchodě atd. V elektronice je stabilita napájecího napětí velmi důležitým, základním parametrem. Tento parametr se kontroluje jako první při nastavování nebo opravě elektronických zařízení.

Napětí v elektrické síti se může měnit v závislosti na celkovém zatížení, kvalitě napájecích sítí a mnoha dalších faktorech. Bez ohledu na tyto důvody musí hodnota napětí pro napájení elektronických zařízení zůstat nezměněna. Co je tedy zenerova dioda?

Wikipedie vám dává tuto definici: „Polovodičová Zenerova dioda neboli Zenerova dioda je polovodičová dioda, která pracuje v režimu průrazu v obráceném směru. Před průrazem protékají Zenerovou diodou malé svodové proudy…“ To je sice správné, ale příliš složité. Zkusím to říct jednodušeji. Zenerova dioda je polovodičové zařízení, které stabilizuje napětí. Myslím, že tato definice prozatím stačí (a níže vám řeknu, jak stabilizuje napětí).

Převzato z internetu (veřejně dostupné)

Princip činnosti zenerovy diody

Vážený čtenáři, tento obrázek ukazuje princip fungování zenerovy diody, který nejlépe vysvětluje, co zenerova dioda je.

Představte si, že se do určité nádoby nalije voda, přičemž hladina vody v nádobě musí být přesně definována. Aby nádoba nepřetekla, je v ní vytvořena přepadová trubka, kterou se voda přesahující stanovenou hladinu vylije z nádoby.

A teď se přesuňme od „instalatérství“ k elektronice.

Označení zenerovy diody na schématu zapojení je stejné jako u dioda, Rozdíl je v tom, že katodová „pomlčka“ je znázorněna jako písmeno G.

Symbol Zenerovy diody na diagramu

Zenerova dioda, funguje pouze v obvodu stejnosměrný proud, a propouští napětí v přímém směru anoda – katoda stejným způsobem – stejně jako diodaNa rozdíl od diody má zenerova dioda jednu vlastnost. Pokud aplikujete proud v opačném směru katoda – anoda, Zenerovou diodou neprotéká žádný proud. Protékat ale nebude, dokud napětí nepřekročí stanovenou hodnotu.

Jaká je nastavená hodnota napětí pro Zenerovu diodu, tedy stabilizační napětí a proud.

Parametr napětí určuje, při jakém napětí bude Zenerova dioda propouštět proud v opačném směru. Parametr proudu určuje sílu proudu, při kterém může Zenerova dioda fungovat bez poškození.

Zenerovy diody jsou určeny ke stabilizaci napětí různých hodnot. Například zenerova dioda s označením V6.8 stabilizuje napětí v rozmezí 6.8 voltů.

Tabulka provozních parametrů zenerových diod.

Tabulka ukazuje hlavní parametry – stabilizační napětí a stabilizační proud. Existují i další parametry, ale ty zatím nepotřebujete. Hlavní je pochopit podstatu zenerovy diody a naučit se, jak si vybrat tu, kterou potřebujete pro návrh a opravu rádiové elektroniky.

Schéma vysvětlující, co je zenerova dioda a jak funguje

Parametrický stabilizátor

Vezměme si zenerovu diodu s parametrem – stabilizační napětí 12 voltů. Aby jí začal protékat proud v opačném směru od katody k anodě, musí být vstupní napětí vyšší než stabilizační napětí zenerovy diody (s rezervou).

Například pokud je zenerova dioda navržena pro stabilizační napětí 12 voltů, vstupní napětí nesmí být nižší než 15 voltů. Předřadník odpor Rb omezuje proud, který prochází zenerovou diodou, na jmenovitou hodnotu. Jak vidíte, když napětí překročí stabilizační proud zenerovy diody, začne ta přebytečné napětí propouštět skrz sebe do mínusu.

Jinými slovy, zenerova dioda funguje jako přepadová trubka. Čím větší je tlak vody nebo velikost elektrického proudu, tím více se zenerova dioda otevírá a naopak, když napětí klesá, zenerova dioda se začíná zavírat, čímž se snižuje průchod proudu skrz ni.

Tyto změny mohou probíhat buď plynule, nebo velkou rychlostí v krátkých časových intervalech, což umožňuje dosáhnout vysokého koeficientu stabilizace napětí.

Pokud je napětí na vstupu stabilizátoru menší než 12 voltů, Zenerova dioda se „uzavře“. Napětí na výstupu stabilizátoru bude „kolísat“ stejně jako na vstupu a nedojde k žádné stabilitě napětí. Proto musí být vstupní napětí větší než požadované výstupní napětí (s rezervou). Daný obvod se nazývá parametrický stabilizátor. Pokud chcete úplný rozpis výpočtu parametrického stabilizátoru, navštivte Google. Pro nás začátečníky to napoprvé docela stačí. Nezatěžujme se vzorci.

A teď se přesuneme k laboratořím (laboratorní práce :).

Funkce parametrického stabilizátoru

Před vámi je model parametrického stabilizátoru, na vstupu a výstupu modelu jsou voltmetry. Nyní voltmetr na VSTUPU stabilizátoru ukazuje 6 voltů, na VÝSTUPU stabilizátoru je to téměř stejné napětí. Jak jsem již řekl, zenerova dioda modelu má stabilizační napětí 8,2 voltu. Napětí 6 voltů na VSTUPU stabilizátoru nepřesahuje stabilizační napětí zenerovy diody, proto je zenerova dioda sepnutá.

Nyní zvyšuji napětí na vstupu stabilizátoru na 15 voltů. Napětí na vstupu stabilizátoru překročilo stabilizační napětí zenerovy diody a na výstupu stabilizátoru dosáhlo specifikovaného stabilizačního napětí 8.2 voltů. Zůstává prakticky nezměněno. I při prudkých napěťových přepětích zenerova dioda pracuje okamžitě a udržuje stabilitu napětí.

Ještě jednou opakuji – „Aby parametrický stabilizátor fungoval správně, musí být vstupní napětí vždy vyšší než stabilizační napětí zenerovy diody, tj. s rezervou přibližně 15-25 %.“

Stabilizační proud takového parametrického stabilizátoru je příliš malý. Parametrický stabilizátor se obvykle používá v napájecích zdrojích jako stabilizační prvek. Obvykle se v obvodech kromě samotné zenerovy diody nacházejí i prvky pro regulaci napětí, výkonné tranzistory.

Schéma zapojení nastavitelného napájecího zdroje (stabilizátoru).

V moderní elektronice se parametrické stabilizátory používají stále méně. Používají se hlavně speciální mikroobvody. Tyto mikroobvody jsou poměrně výkonné stabilizátory s velmi dobrým stabilizačním koeficientem. Jsou kompaktní a snadno se používají.

Tyto mikroobvody jsou poměrně výkonné stabilizátory s velmi dobrým stabilizačním koeficientem. O těch si ale povíme příště. Nicméně parametrické stabilizátory lze nalézt v mnoha různých elektronických obvodech, takže je nutné je znát a pochopit základní princip fungování.

Jak zkontrolovat zenerovu diodu

Chcete-li zkontrolovat zenerovu diodu, musíte vědět jak použijte multimetr a použijte ověřovací metodu polovodičová dioda, Pokud je to možné, můžete sestavit obvod parametrického stabilizátoru a otestovat Zenerovu diodu v provozu, jak je popsáno v tomto článku. Pokud máte Zenerovu diodu a neznáte její parametry (nápis na pouzdře stabilizátoru byl vymazán), sestavením obvodu parametrického stabilizátoru můžete zjistit, na jakém stabilizačním napětí tento neidentifikovaný stabilizátor pracuje.

A nehledejte multimetr s měřičem se zenerovou diodou. Ale je jasné, že je nutné to zkontrolovat. Navíc je nutné otestovat i provozuschopnou součástku na parametr skutečného stabilizačního napětí. Pravda je zřejmá. Ale jak, aby se nesestavovalo samostatné zařízení a nepoužila jedna ze stávajících metod, které zaberou, i když ne moc, ale relativně dlouho, a to nejen z hlediska doby testu, ale i přípravy na něj. Ale jeden známý humorista měl pravdu, když tvrdil, že v celém postsovětském prostoru lidé nemají problémy s „myšlením“.

Elektrické schéma zapojení příslušenství pro testování Zenerových diod

Rozhodl jsem se sestavit zařízení jako příslušenství k multimetru, a to kompaktní. Tělo je z balíčku bezpečnostních čepelí.Schick„Zásuvka pro terminál telefonního kabelu byla vhodná co do velikosti i barvy a bylo možné k ní připevnit tlačítko napájení. Vzhledem k určité jedinečnosti pouzdra musela být montáž provedena takříkajíc „krok za krokem“.“

Шаг первый – pájení kondenzátoru, dvou rezistorů a propojovacích vodičů.

Шаг второй – vložení všech výše uvedených součástí do výklenku v krytu a instalace pinů na místo (vytvoření improvizované vidlice pro připojení sondy k multimetru) pomocí závitového spojení a dvou matic M4 na každém z nich. Vzdálenost mezi středy pinů je 18,5 mm.

Třetí krok – instalace LED diod a omezovacích rezistorů.

Obsah jsem schoval „z dohledu“ a nahoře jsem přišrouboval příslušné kontakty pro připojení testovaných zenerových diod. Kontakty lze otáčet kolem své osy a tím měnit vzdálenost mezi nimi v závislosti na délce testované součástky. Vyzkouším to v praxi:

Importovaná Zenerova dioda BZX85C18 – těsně nedosáhl stanoveného parametru.

Ale je to domácí KS515A nezklamal mě, jak se říká, „přesně trefil“. A teď ho mám ve svém arzenálu. Schicktester zenerových diod. ))

Video

Samotný multimetr lze samozřejmě nahradit jakýmkoli, i ručičkovým voltmetrem – to se bude hodit, pokud budete muset takové součástky často kontrolovat při práci v dílně. Přeji vám mnoho úspěchů, Babay. Rusko, Barnaul.

Vytlačujeme weby do TOPu pomocí Sledgehammeru – Unikátní příležitosti od SeoHammeru

Každý odkaz je analyzován pomocí tří hodnotících balíčků: SEO, návštěvnost a SMM. SeoHammer usnadňuje a zpřehledňuje propagaci webových stránek. Odkazy, trvalé odkazy, články, zmínky, tiskové zprávy – využijte maximální potenciál SeoHammeru k propagaci vašich webových stránek.

Co umí SeoHammer

— Propagace jedním kliknutím, inteligentní výběr vyhledávacích dotazů, nákup nejlepších odkazů s vysokou úrovní kvality z nejlepších odkazových burz.
— Pravidelná kontrola kvality odkazů u více než 100 ukazatelů a denní přepočet ukazatelů kvality projektu.
— Všechny známé formáty odkazů: pronajaté odkazy, trvalé odkazy, publikace (zmínky, názory, recenze, články, tiskové zprávy).
— SeoHammer ukáže, kde dochází k růstu nebo poklesu, a také dotazy, které vyžadují pozornost.

SeoHammer také poskytuje technologie Posílit, urychluje postup desítkykrát a první výsledky se objevují již během prvních 7 dnů.

Zaregistrujte se a začněte propagovat

Původně odesláno 2019 02:03:04. Znovu publikováno propagátorem příspěvku na blogu