Mạch Diode Zener Hoạt động và Ứng dụng

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Diode là một trong những thành phần cơ bản trong mạch điện . Khi bạn muốn biết về cân nhắc điện áp, bạn nên biết về điốt. Về cơ bản, diode được tạo thành từ chất bán dẫn có hai đặc điểm, kiểu ‘P’ và kiểu ‘N’. Các Chất bán dẫn loại ‘P’type và‘ N ’ biểu diễn chất bán dẫn loại dương và loại âm. Chất bán dẫn loại ‘p’type sẽ có lượng lỗ trống dư thừa trong cấu hình và chất bán dẫn loại‘ N ’sẽ có lượng điện tử dư thừa. Nếu cả hai loại đặc tính này xuất hiện trong một tinh thể thì nó có thể được gọi là điốt. Cực dương của pin kết nối với phía ‘P’ và cực âm được kết nối với phía ‘N’. Hãy thảo luận về cách hoạt động của diode Zener, Nó không là gì ngoài một diode đơn giản kết nối theo phân cực ngược.

Điốt Zener

Điốt Zener



Điốt Zener

Nó chủ yếu là thuộc tính đặc biệt của diode hơn là bất kỳ loại thiết bị đặc biệt nào. Người có tên Cle clear Zener đã phát minh ra đặc tính này của diode, đó là lý do tại sao nó được đặt theo tên của anh ta như một sự tưởng nhớ. Tính chất đặc biệt của diode là sẽ có một sự cố trong mạch nếu điện áp đặt trên một đoạn mạch phân cực ngược. Điều này không cho phép dòng điện chạy qua nó. Khi điện áp trên diode tăng lên, nhiệt độ cũng tăng và các ion tinh thể dao động với biên độ lớn hơn và tất cả những điều này dẫn đến sự phá vỡ lớp suy giảm. Lớp ở giao nhau của kiểu ‘P’ và kiểu ‘N’. Khi áp dụng điện áp vượt quá sự cố Zener số lượng cụ thể diễn ra.


Đặc điểm của Diode Zener V-I

Đặc điểm của Diode Zener V-I



Diode Zener không là gì ngoài một diode duy nhất được kết nối ở chế độ phân cực ngược và diode Zener có thể được kết nối theo chiều dương phân cực ngược trong một mạch như được hiển thị như hình. Chúng ta có thể kết nối nó cho các ứng dụng khác nhau.

Ký hiệu mạch của diode Zener như trong hình. Để thuận tiện nó được sử dụng bình thường. Khi thảo luận về mạch diode chúng ta nên xem qua biểu diễn đồ họa hoạt động của diode Zener. Nó được gọi là đặc tính V-I của một diode tiếp giáp p - n chung.

Kết nối Diode Zener

Kết nối Diode Zener

Đặc điểm của Diode Zener

Sơ đồ trên cho thấy các đặc tính V-I của hành vi diode Zener. Khi mà diode được kết nối trong diode phân cực thuận hoạt động như một diode bình thường. Khi điện áp phân cực ngược lớn hơn điện áp định trước thì xảy ra điện áp đánh thủng Zener. Để có được điện áp đánh thủng, sự pha tạp rõ ràng và rõ ràng được kiểm soát và tránh các khuyết tật trên bề mặt. Trong các đặc tính V-I ở trên Vz là điện áp Zener. Và cả điện áp đầu gối vì lúc này dòng điện là dòng điện rất nhanh.

Hành vi của Diode Zener

Hành vi của Diode Zener

Ứng dụng của Diode Zener

Diode Zener được sử dụng phổ biến làm Bộ điều chỉnh Shunt hoặc Bộ điều chỉnh điện áp. Như chúng ta đã xem qua phần đầu của bài viết, chúng ta đã biết Diode Zener là gì và nguyên lý hoạt động cơ bản là gì. Ở đây câu hỏi đặt ra là loại điốt này có thể hữu ích ở đâu. Ứng dụng chính của loại điốt này là bộ điều chỉnh điện áp, bộ bảo vệ quá điện áp, làm điện áp tham chiếu.


Kiểm tra Diode Zener

Kiểm tra Diode Zener

Chúng ta đã thảo luận về ứng dụng của diode Zener làm bộ điều chỉnh điện áp và bây giờ chúng ta sẽ thảo luận về hai điểm còn lại.

Bảo vệ quá áp được thực hiện bằng cách sử dụng điốt Zener vì có dòng điện chạy qua điốt sau khi điện áp phân cực ngược vượt quá một điện áp nhất định. Mạch này đảm bảo an toàn cho thiết bị được kết nối tại các đầu cuối. Thông thường dòng điện không được vượt quá van bình thường nhưng nếu do bất kỳ lỗi nào trong mạch mà dòng điện vượt quá điện áp tối đa cho phép thì thiết bị của hệ thống có thể bị hỏng. Một SCR được sử dụng, bởi nó, điện áp đầu ra nhanh chóng bị cắt và một cầu chì nổ sẽ ngắt nguồn điện đầu vào. Cách sắp xếp mạch được hiển thị bên dưới để hiểu rõ hơn,

Kết nối Diode Zener

Kết nối Diode Zener

Tham chiếu điện áp xác định nguồn cung cấp liên tục của dòng điện hoặc điện áp khi điện áp Zener hoạt động. Nếu nguồn cung cấp dòng điện giống nhau thì để tránh hiệu suất không ổn định, chúng tôi sử dụng điốt Zener. Chúng được sử dụng khi cần tham chiếu điện áp như ampe kế, ohmmeters và vôn kế.

Điốt Zener làm bộ điều chỉnh điện áp

Thuật ngữ điều tiết có nghĩa là điều chỉnh. Diode Zener có thể hoạt động như một bộ điều chỉnh điện áp nếu nó được đưa vào mạch điện. Đầu ra trên diode sẽ không đổi. Nó được điều khiển bởi một nguồn hiện tại. Như chúng ta biết nếu điện áp trên diode vượt quá một giá trị nhất định, nó sẽ hút dòng điện quá mức từ nguồn cung cấp. Sơ đồ cơ bản của diode Zener làm bộ điều chỉnh điện áp được đưa ra dưới đây,

Để cố định dòng điện qua điốt Zener điện trở nối tiếp R được đưa ra có giá trị có thể được chọn từ phương trình sau

Giá trị điện trở (ohms) = (V1 - V2) / (Dòng Zener + dòng tải)

Sơ đồ trên là của bộ điều chỉnh shunt vì phần tử điều chỉnh song song với phần tử tải. Diode Zener tạo ra điện áp tham chiếu ổn định trên tải đáp ứng các tiêu chí của yêu cầu bộ điều chỉnh.

Diode Zener cho phép dòng điện chạy theo hướng thuận giống như một diode lý tưởng. Nó cũng cho phép chảy theo hướng ngược lại khi điện áp trên một giá trị nhất định được gọi là điện áp đánh thủng.

Thiết bị này được đặt theo tên của Zener. Zener đã phát hiện ra tính chất điện này. Điốt Zener là một trong đó sự đánh thủng ngược xảy ra do sự đào hầm lượng tử điện tử dưới cường độ điện trường cao được gọi là hiệu ứng Zener. Nhiều điốt được mô tả là điốt Zener thay vì dựa vào sự cố tuyết lở. Cả hai loại đều được sử dụng với hiệu ứng Zener chiếm ưu thế dưới 5,6 V và sự cố tuyết lở ở trên. Các ứng dụng thông thường bao gồm cung cấp điện áp tham chiếu cho bộ điều chỉnh điện áp. Điều này là để bảo vệ các thiết bị khỏi xung điện áp nhất thời.

Kết nối Diode Zener

Kết nối Diode Zener

Các thiết bị này cũng được gặp nối tiếp với một điểm nối bộ phát gốc. Ở các giai đoạn bóng bán dẫn, nơi có sự lựa chọn có chọn lọc của một thiết bị xoay quanh điểm tuyết lở hoặc điểm Zener. Nó có thể được sử dụng để giới thiệu cân bằng hệ số nhiệt độ bù của bóng bán dẫn. Bộ khuếch đại lỗi DC được sử dụng trong hệ thống vòng phản hồi mạch cung cấp điện được điều chỉnh là ví dụ.

Chúng cũng được sử dụng trong bộ chống sét lan truyền để hạn chế hệ thống tăng đột biến điện áp thoáng qua và một ứng dụng khác của diode Zener là sử dụng tiếng ồn do sự cố tuyết lở của nó trong bộ tạo số ngẫu nhiên. Bạn có thể cho tôi biết một số công dụng khác của diode Zener? Bằng cách bình luận….

Tín ảnh: