Reglera spänning med zenerdioder - dummies

Zener-dioder är speciella dioder som är avsedda att bryta ner. De är egentligen bara kraftigt dopade dioder som bryts ner vid mycket lägre spänningar än standarddioder. När du återförspänner en Zener-diod och spänningen över den når eller överstiger dess nedbrytningsspänning, startar Zener-dioden plötsligt strömmen bakåt genom dioden (från katod till anod).

Eftersom du fortsätter att öka den motsatta spänningen utöver brytpunkten fortsätter Zener att fortsätta att driva mer och mer ström - samtidigt som du behåller ett stabilt spänningsfall.

Tänk på dessa två viktiga värden för Zener-dioder:

• Den nedbrytningsspänningen, som vanligtvis kallas Zener spänning, är den motsatt spänning som gör att dioden bryter ner och driver ström. Breakdown spänningar, som styrs av halvledar dopningsprocessen, sträcker sig från 2. 4 V till hundratals volt.

• Effektvärdet anger maximal effekt (spänning x ström) Zener-dioden kan hantera. (Även dioder som är avsedda att bryta ner kan verkligen bryta ner om du överstiger deras effektvärden.)

  För att se kretssymbolen för en Zener-diod, kolla in den här bilden.

Symboler som används för att indikera dioder.

Eftersom Zener-dioder är så bra för att upprätthålla en konstant motsatt spänning, även när strömmen varierar, används de för att reglera spänningen i kretsar. I den visade kretsen används till exempel en 9 V DC-matning för att driva en belastning och en Zener-diod placeras så att likströmsspänningen överskrider brytningsspänningen på 6,8 V. (Observera att denna spänning är omvänd- förspänning av dioden.) Eftersom belastningen är parallell med Zener-dioden är spänningsfallet över belastningen detsamma som Zener-spänningen, vilket är 6,8 V. Den återstående matningsspänningen faller över motståndet (som finns där för att begränsa strömmen genom dioden så att effektvärdet inte överskrids).

Zener-dioden stabiliserar spänningsfallet över belastningen i denna krets.

Det här är viktigt: Om spänningen varierar upp eller ner runt sitt nominella 9 V-värde, fluktuerar strömmen i kretsen

, men spänningen över belastningen kommer att förbli densamma: en konstant 6. 8 V. Zener-dioden möjliggör nuvarande fluktuationer medan stabiliteten spänns, medan motståndsspänningen varierar när strömmen fluktuerar.