Zener diyot - bu nima va u nima uchun?

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Zener diyot noyob xususiyatlarga ega yarimo'tkazgichli dioddir. Agar oddiy yarimo'tkazgich qayta yoqilganda izolyator bo'lsa, u holda u qo'llaniladigan kuchlanishning ma'lum bir ortishiga qadar bu funktsiyani bajaradi, shundan so'ng ko'chkiga o'xshash qaytariladigan buzilish sodir bo'ladi. Zener diyotidan o'tadigan teskari oqimning yanada oshishi bilan qarshilikning mutanosib pasayishi tufayli kuchlanish doimiy bo'lib qoladi. Shunday qilib, barqarorlashtirish rejimiga erishish mumkin.

Yopiq holatda kichik qochqin oqimi avval zener diyotidan o'tadi. Element qarshilik qiymati katta bo'lgan qarshilik kabi harakat qiladi. Buzilish vaqtida zener diyotining qarshiligi ahamiyatsiz bo'ladi. Agar kirishdagi kuchlanishni oshirishda davom etsak, element qiziy boshlaydi va oqim ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketganda, qaytarilmas.termal buzilish. Agar masala unga olib kelmasa, kuchlanish noldan ish joyining yuqori chegarasiga o'zgarganda, zener diyotining xususiyatlari saqlanib qoladi.

Zener diodi to'g'ridan-to'g'ri yoqilganda, xarakteristikalar diod bilan bir xil bo'ladi. Plyus p-mintaqasiga, minus esa n-mintaqaga ulanganda, o'tish qarshiligi kichik bo'ladi va oqim u orqali erkin o'tadi. Kirish kuchlanishi oshishi bilan u ko'tariladi.

Zener diodi asosan qarama-qarshi yo'nalishda ulangan maxsus dioddir. Element birinchi navbatda yopiq holatda. Elektr uzilib qolganda, kuchlanish zener diodi uni keng oqim oralig'ida doimiy ravishda ushlab turadi.

Anodga minus, katodga esa ortiqcha qo'llaniladi. Stabillashdan keyin (2-banddan past) qizib ketish sodir bo'ladi va elementning ishdan chiqishi ehtimoli ortadi.

Xususiyatlar

Zener parametrlari quyidagicha:

• U_st - nominal oqimdagi stabilizatsiya kuchlanishi I_st;
• I_{st min - minimal elektr uzilish boshlanishi;}
• I_{st max - ruxsat etilgan maksimal oqim;}
• TKN - harorat koeffitsienti.

An'anaviy dioddan farqli o'laroq, zener diodi yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, unda elektr va issiqlik buzilish hududlari oqim kuchlanish xarakteristikasi bo'yicha bir-biridan ancha uzoqda joylashgan.

Maksimum ruxsat etilgan oqim bilan bog'liq bo'lgan parametr odatda ko'rsatilganjadvallar - quvvat sarfi:

P_max=I_{st max}∙ U_st.

Zener diyotining haroratga bog'liqligi ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. Elementlarni turli belgilar koeffitsientlari bilan ketma-ket ulash orqali isitish yoki sovutishga bog'liq bo'lmagan nozik zener diodlari yaratiladi.

Qoʻshish sxemalari

Oddiy stabilizatorning odatiy sxemasi ballast qarshiligi R_{b va yukni o'tkazuvchi zener diodidan iborat.}

Ba'zi hollarda stabilizatsiya buzilishi kuzatiladi.

1. Chiqishda filtrlovchi kondansatkich borligida quvvat manbasidan katta kuchlanish stabilizatoriga topshirish. Zaryad olayotganda oqim kuchayishi zener diodining ishlamay qolishiga yoki R_{b rezistorining buzilishiga olib kelishi mumkin.}
2. Yuklash oʻchirildi. Kirish uchun maksimal kuchlanish qo'llanilganda, zener diyotining oqimi ruxsat etilganidan oshib ketishi mumkin, bu uning isishi va yo'q qilinishiga olib keladi. Bu yerda xavfsiz mehnat pasporti maydoniga rioya qilish muhim.
3. Qarshilik R_{b kichik qilib tanlanadi, shunday qilib minimal mumkin bo'lgan besleme zo'riqishida va yukda ruxsat etilgan maksimal oqimda zener diyoti ish tartibga solish zonasida bo'ladi.}

Tiristorni himoya qilish sxemalari yoki sigortalar stabilizatorni himoya qilish uchun ishlatiladi.

Rezistor R_{b formula bilan hisoblanadi:}

R_b=(U_pit - U_nom)(Ist _{+ I}n_).

Hozirgizener diyoti I_st kirish kuchlanishiga U_pit va yuk oqimi I _{ga qarab ruxsat etilgan maksimal va minimal qiymatlar orasida tanlanadi. n.}

Zener tanlovi

Elementlar stabilizatsiya kuchlanishida katta tarqalishga ega. U_{n ning aniq qiymatini olish uchun zener diodlari bir xil partiyadan tanlanadi. Parametrlar diapazoni torroq turlar mavjud. Yuqori quvvat sarfi bilan elementlar radiatorlarga o'rnatiladi.}

Zener diodining parametrlarini hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar talab qilinadi, masalan, quyidagilar:

• U_{pit=12-15 V - kirish kuchlanishi;}
• U_{st=9 V - barqarorlashtirilgan kuchlanish;}
• R_{n=50-100 mA - yuk.}

Parametrlar kam quvvat sarflaydigan qurilmalar uchun xosdir.

12 V minimal kirish kuchlanishi uchun yukdagi oqim maksimal - 100 mA ga tanlanadi. Ohm qonuniga ko'ra, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy yukini topishingiz mumkin:

R_{∑=12 V / 0,1 A=120 Ohm.}

Zener diodida kuchlanish pasayishi 9 V ni tashkil qiladi. 0,1 A oqim uchun ekvivalent yuk quyidagicha bo'ladi:

R_{eq=9 V / 0,1 A=90 Ohm.}

Endi siz ballastning qarshiligini aniqlashingiz mumkin:

R_{b=120 Ohm - 90 Ohm=30 Ohm.}

U standart qatordan tanlanadi, bu erda qiymat hisoblangan bilan bir xil.

Zener diodi orqali o'tadigan maksimal oqim, agar biron bir sim lehimsiz bo'lsa, u ishlamay qolishi uchun yukning uzilishini hisobga olgan holda aniqlanadi. Rezistordagi kuchlanishning pasayishi:

U_{R=15 - 9=6 B.}

Keyin rezistor orqali oʻtuvchi tok aniqlanadi:

I_{R=6/30=0, 2 A.}

Zener diodi unga ketma-ket ulanganligi sababli, I_c=I_{R=0,2 A.}

Quvvat sarfi P=0,2∙9=1,8 Vt bo'ladi.

Olingan parametrlarga ko'ra mos zener diodi D815V tanlangan.

Simmetrik zener diodi

Simmetrik diodli tiristor - o'zgaruvchan tokni o'tkazuvchi kommutatsiya moslamasi. Uning ishining o'ziga xos xususiyati 30-50 V oralig'ida yoqilganda bir necha voltgacha bo'lgan kuchlanishning pasayishi hisoblanadi. U ikkita qarama-qarshi bog'langan an'anaviy zener diodlari bilan almashtirilishi mumkin. Qurilmalar almashtirish elementlari sifatida ishlatiladi.

Zener diodining analogi

Kerakli elementni topishning iloji bo'lmaganda, ular tranzistorlarda zener diodining analogidan foydalanadilar. Ularning afzalligi - kuchlanishni tartibga solish imkoniyati. Buning uchun ko'p bosqichli DC kuchaytirgichlardan foydalanish mumkin.

Kirish qismida kesish rezistori R1 bo'lgan kuchlanish ajratgich o'rnatilgan. Agar kirish kuchlanishi oshsa, tranzistor VT1 asosida u ham ortadi. Shu bilan birga, VT2 tranzistori orqali oqim kuchayadi, bu kuchlanishning oshishini qoplaydi va shu bilan uni chiqishda barqaror ushlab turadi.

Zener diodlarini belgilash

Shishali zener diodlari va plastik qutilarda zener diodlari ishlab chiqariladi. Birinchi holda, ularga 2 ta raqam qo'llaniladi, ular orasida V harfi joylashgan.9V1 yozuvi shuni anglatadikiU_{st=9, 1 V.}

Plastik qutidagi yozuvlar ma'lumotlar varag'i yordamida hal qilinadi, u erda siz boshqa parametrlarni ham bilib olishingiz mumkin.

Qopqoqdagi quyuq halqa plyus ulangan katodni bildiradi.

Xulosa

Zener diodi maxsus xususiyatlarga ega dioddir. Zener diodlarining afzalligi - keng ko'lamli ish oqimi o'zgarishi bilan kuchlanish stabilizatsiyasining yuqori darajasi, shuningdek, oddiy ulanish sxemalari. Kichik kuchlanishni barqarorlashtirish uchun qurilmalar oldinga yo'nalishda yoqiladi va ular oddiy diodlar kabi ishlay boshlaydi.