Zener Diode Tutorial

Zenerdioder er silisiumdioder som er opprettet for å operere i det som er kjent som nedbrytnings regionen. I motsetning til vanlige dioder, de er optimalisert for å gjennomføre når de er reverse-partisk. Deres spenninger kan mellom 2 og 200 V når de blir ledende. På grunn av deres evne til å opprettholde konstant utgangsspenninger gjennom hele aktuelle endringer i kretsen, blir de også betegnet som spenningsregulator dioder.

Strategi

Den beste måten å bli kjent med en zenerdiode er å forstå de grunnleggende tekniske spesifikasjoner. Du bør også være i stand til å teste den med et multimeter for å finne ut om den er skadet. Til slutt bør du være i stand til å bygge en enkel spenningsregulator krets.

Kjennetegn

Zener diode grunnleggende egenskapene er angitt i produsentens spesifikasjoner. Disse inkluderer deres omvendt sammenbrudd spenning og strøm rating. Izm er maksimal Zener nåværende dioden kan håndtere uten å bryte. Hvis Izm ikke er gitt, dele makt vurdering Pz av sammenbrudd spenning Vz å få det.

For eksempel kan en 1N751 zenerdiode levere i gjennomsnitt en stabil 5,1 volt til en krets eller en annen komponent, og kan spre 400 mW av makt. Den maksimale strøm Izm er ca 400 mW / 5,1 V = 78 mA, pluss eller minus produsentens uttalt toleranse.

testing

Måle fremover forspent spenningen til dioden. Først satte et multimeter på diode innstillingen. Plasser den positive ledningen på anodesiden av dioden, og den negative ledningen på katoden side. For en silisiumdiode, bør multimeter lese 0,5 til 0,7 V. måle den reversforspent spenning på dioden ved å bytte sondene. Du bør få en lesning som indikerer en overbelastning eller uendelig motstand.

Bruker

De er oftest brukt som spenningsregulatorer for lave strømkretser. For eksempel, hvis du har en 12-volts batteri, men trenger for å drive et 9 V mini-fan, kan du bruke en zener diode i kombinasjon med en gjeldende begrensende motstand for å redusere spenningen.

Eksempel Voltage Regulator Circuit

Å bygge en grunnleggende krets, trenger du også en brødfjel, en motstand og en likestrømskilde.

For eksempel, oppnå en 1N4734A eller tilsvarende. Dette er en grunnleggende diode med en 5,6-volt og en 1 W rating. Bruke en 180-200 ohm motstand for å begrense strømmen gjennom dioden. Hvis du ikke har en, erstatte to 100-ohm motstander som er koblet sammen i serie. For en 200 ohm motstand, ved hjelp av Ohm lover, er den maksimale zener strøm I (Vin - Vout) / R = 9 V - 5,6 V / 200 ohm = 17 mA. Dette er innenfor den diode makt vurdering, siden P = IV = 17 mA * 5,6 V = 95 mW. Merk at den nåværende er også innenfor diode er beregnet Izm vurdering av 1 W / 5,6 V = 179 mA.

Koble til strømforsyningen i serie med et 9 V batteri, en motstand og omvendt-partisk zener diode. Måle spenningen over dioden. Den bør leses omtrent 5,6 volt, selv om noen kan være så lav som 5,32 eller så høyt som 5,88 volt. For å studere hvordan diode oppfører seg når spenningen er variert under og over omvendt sammenbrudd spenning, kan du bruke en 12-volts variabel strømforsyning. Alternativt koble en 12-9 volts batteri i serie med et potensiometer. Hvis du ikke har et potensiometer, endre spenningen manuelt ved å bytte batterier med økende spenning, for eksempel 1,5 V, 3,0 V, og så videre.

Advarsel

Dioder er følsomt utstyr. Pass på å ikke overstige strøm, strøm og temperatur rangeringer spesifisert av produsenten.
Vær alltid forsiktig når du bygger elektriske kretser for å unngå å brenne deg selv eller skade på utstyret.