Co to jest dioda Zenera?

Dioda Zenera jest urządzeniem odniesienia napięcia, które wykorzystuje charakterystykę odwrotnego polaryzacji złącza domieszkowanego dodatnio ujemnego (PN), które jest wykonane z materiałów półprzewodnikowych typu dodatniego (P) i typu negatywnego (N). Podczas gdy normalna dioda ma stosunkowo wysokie napięcie przebicia wstecznego, dioda Zenera ma awarię powrotną tak niską, jak 1,2 woltów prądu stałego (VDC). Dioda Zenera, podobnie jak normalna dioda , ma pasmo do oznaczania katody lub elektrody ujemnej. W przypadku odchylenia do przodu, gdy anoda jest dodatnia, a katoda jest ujemna, dioda Zenera działa jak normalna dioda .

W trybie odwrotnej polaryzacji normalna dioda pozostaje jako otwarty obwód dla szerokiego zakresu napięć. Normalna dioda może mieć napięcie przebicia wstecznego wynoszące około 160 woltów (V), a to napięcie jest wspólnym szczytowym poziomem napięcia linii wysokiego napięcia o napięciu 110 woltów (VAC). Dioda Zenera ma znacznie niższe napięcie wsteczne. Na przykład, dioda Zenera 6,8 V osiągnie próg zadziałania i utrzyma prąd, na jaki pozwala jej moc znamionowa. Strata mocy w diodzie musi wynosić około połowy mocy znamionowej diody .

Dioda Zenera o mocy 1 W (W) pozwoli na maksymalnie 0.147 amperów (A). Dobrą praktyką jest, aby połowa mocy znamionowej była stale rozpraszana w urządzeniu; dlatego prąd powinien zostać zmniejszony o połowę do 0,0735 A lub 73,5 miliamperów (mA). Przy tym prądzie dioda 1 W-6,8 V będzie po prostu ciepła. Należy zauważyć, że dioda ta byłaby w stanie dostarczyć około 70 mA do zewnętrznego obciążenia przy 6,8 V. To czyni tę diodę prostym regulatorem napięcia.

Dioda Zenera może być podłączona do urządzenia podążającego za napięciem, takiego jak obwód wtórnika tranzystora bipolarnego z ujemną-dodatnią-ujemną (NPN) tranzystora polowego (BJT). Wcześniej dodatnie wyjście było na katodzie z odwróconą polaryzacją, więc katoda będzie zamiast tego połączona z bazą NPJ BJT. Popychacz emitera będzie dociskał napięcie podstawowe i używał jego wzmocnienia do dostarczania napięcia emitera, które jest prawie takie samo jak napięcie bazowe - to czyni go popychaczem emitera. Emiter BJT będzie podążał za napięciem diody mniejszym niż spadek napięcia bazowego krzemu o 0,7 V, a moc wyjściowa emitera wynosi około 6,1 VDC. Jeśli stała przesyłania do przodu wzmocnienia prądu tranzystora do przodu wynosi 100, interakcja między diodą i tranzystorem dostarcza regulowane napięcie około 6,1 V prądu stałego od około 0 A do około 6 A.