Reguler spænding med zener dioder - dummies

Zener dioder er specielle dioder, som er beregnet til at bryde ned. De er virkelig bare stærkt doterede dioder, der brydes ned ved meget lavere spændinger end standarddioder. Når du omdirigerer en Zener-diode, og spændingen på tværs af den når eller overskrider dens spændingsspænding, begynder Zener-dioden pludselig at føre strømmen bagud gennem dioden (fra katode til anode).

Da du fortsætter med at øge den omvendt forspændte spænding ud over nedbrydningspunktet, fortsætter Zener med mere og mere strøm - samtidig med at der opretholdes et konstant spændingsfald.

Husk på disse to vigtige ratings for Zener-dioder:

• nedbrydningsspændingen, , der almindeligvis hedder Zener-spændingen, er omvendt spænding, der får dioden til at bryde ned og lede strøm. Opdelingsspændinger, der styres af halvlederdopeprocessen, ligger fra 2. 4 V til hundredvis af volt.

• Strømstyrken fortæller dig den maksimale effekt (spænding x strøm) Zener diode kan håndtere. (Selv dioder designet til at bryde ned kan virkelig bryde ned, hvis du overskrider deres effektværdier.)

  For at se kredsløbssymbolet for en Zener diode, tjek dette billede.

Symboler bruges til at indikere dioder.

Fordi Zener-dioder er så gode til at opretholde en konstant omvendt spænding, selvom strømmen varierer, er de vant til regulering af spænding i kredsløb. I det viste kredsløb bruges for eksempel en 9 V DC forsyning til at drive en belastning, og en Zener diode er placeret, så at DC-forsyningen overstiger spændingsspændingen på 6,8 V. (Bemærk at denne spænding er omvendt forspænding af diode.) Fordi belastningen er parallel med Zener-dioden, er spændingsfaldet over belastningen det samme som Zener-spændingen, som er 6,8 V. Den resterende forsyningsspænding falder over modstanden (som er der at begrænse strømmen gennem dioden, så strømstyrken ikke overskrides).

Zener diode stabiliserer spændingsfaldet over belastningen i dette kredsløb.

Her er det vigtige: Hvis forsyningsspændingen varierer op eller ned omkring dens nominelle 9 V-værdi, ændrer strømmen i kredsløbet

, men spændingen over belastningen forbliver den samme: en konstant 6. 8 V. Zener-dioden tillader aktuelle fluktuationer under stabilisering af spændingen, mens modstandsspændingen varierer som strømmen svinger.