diodă zener

diode Zener.

diode Zener, numit uneori diode de referință, concepute pentru a stabiliza tensiuni. Funcționarea lor se bazează pe fenomenul de defalcare electrice atunci când dioda de joncțiune în direcția inversă.

Mecanismul de repartizare poate fi o tunelurilor, avalanșă mixte.

În joasă tensiune diode Zener (rezistență bază redusă) este mai probabil să defalcare tunel. In dioda cu o bază de rezistivitate ridicată (relativ înaltă rezistență), este caracterul defalcare avalanșă. Materialele folosite pentru a crea joncțiunea Zener, au o concentrație mare de impurități. În acest caz, intensitatea câmpului electric într-o mult mai mare decât diode convenționale. La tensiuni inverse relativ scăzute într-un câmp electric puternic care cauzează descompunerea acestuia electrice. În acest mod, încălzirea dioda nu poartă o avalanșă. Prin urmare, defalcarea electrică nu merge în căldură.

Ca un exemplu, în Fig. 2.14 și prezintă caracteristicile curent-tensiune a diodei Zener la temperaturi diferite. Fig. , Prezentat în Zener simbol și includerea acestuia în circuitul de stabilizare a tensiunii.

Principalii parametri de diode Zener și valorile lor tipice

1. Stabilizarea tensiunii - căderea de tensiune pe diodă Zener la un curent care curge predeterminate (câteva volți - zeci de volți) constante.

2. Stabilizarea maximă de curent (mai multe - mai multe A).

3. minime de stabilizare curent (fracții - zeci).

4. gdif diferențiale de rezistență, care este definită ca (fracție ohm - mii de ohmi) la o valoare actuală predeterminată pe site-ul defalcare.

Fig. 2.14. Caracteristica curent-tensiune a diodei Zener, simbolul său și care încorporează Zener circuitul de stabilizare a tensiunii în sarcină (c)

5. Coeficientul de temperatură de stabilizare tensiune - schimbare relativă stabilizare a tensiunii la schimbarea temperaturii mediului ambiant la (- miimi de procente).

Rezistența diferențială cu creșterea curentului de stabilizare este redus cu 10-20%. Acest lucru se datorează faptului. că prin creșterea tensiunii aplicate crește suprafața de teren - pe care a existat o defalcare. La un apropiat curent nominal, rezistența sa este aproape de rezistența de bază proprie.

Modul Break-out nu este asociat cu injectarea de purtători minoritari. Prin urmare, Zener efectele inerțiale asociate cu acumularea de resorbție și purtătorii la trecerea de la zona de defalcare pentru a bloca și înapoi, practic absentă. Acest lucru permite utilizarea lor în schemele de impulsuri ca nivelurile de conservant și se oprește. Includerea diode Zener în circuitul de stabilizare a tensiunii de ieșire este prezentat în Fig. 2.14 in. Prin creșterea tensiunii în circuitul de curent crește și căderea de tensiune pe diodă Zener și sarcina rămâne neschimbată. Prin creșterea curentului prin dioda Zener crește căderea de tensiune pe R. rezistor Cu alte cuvinte, aproape toate creșterea tensiunii de alimentare scade pe rezistor, iar tensiunea de ieșire rămâne neschimbată datorită o caracteristică aparte a ramurii inversă dioda Zener.

Stabilizare a tensiunii parametrilor circuitului sunt selectate astfel încât să satisfacă următoarele inegalități sunt evidente:

în cazul în care - tensiunea maximă și puterea minimă de alimentare; - curenți de sarcină maximă, care sunt, respectiv, la minim și.

În cazul în care inegalitatea (2.29) (2.30) nu este îndeplinită, parametric pune în aplicare un regulator de tensiune având predeterminate parametri, și nu pot fi aplicate soluții tehnice mai complicate.

în serie cu o diodă Zener pentru a include o reducere suplimentară a coeficientului de temperatură de stabilizare a tensiunii (Fig. 2.15, a). Forma caracteristicii curent-tensiune (fig. 2.14, a) pentru tensiunea continuă U variază și această porțiune este o ramură de întoarcere a caracteristicilor dioda.

Spre deosebire de cele de mai sus o astfel de tensiune Zener compensate practic nu modifică parametrii opus polaritate cu cea a stabilizat, care este util în construirea unui număr de dispozitive.

Aceste diode Zener sunt numite de precizie și sunt disponibile în comerț sub formă de componente finite, de exemplu, etc. Ei au în plus normalizat temporală tensiune de stabilizare instabilitate (miimi de procente - de procent). Iar timpul tratamentului, la care instabilitatea de timp predeterminată (zeci de minute).

Regulatoarele de tensiune de precizie în loc de rezistor R stabili un stabilizator de curent. Este necesar pentru că atunci când curentul prin zener modificarea cantității se schimbă într-o cădere de tensiune. Prin urmare, cu atât mai mic cu atât mai corecte va fi menținută la valoarea dorită de tensiune.

Atunci când este necesar pentru a asigura stabilizarea bipolare tensiuni Zener cuprind în mod succesiv (figura 2.15, b.) Și precizie (cu diode suplimentare compensatoare) - (. Figura 2.15 în) paralel.

În plus, industria produce așa numita Zener biplate de exemplu, etc. E. Care furnizează stabilizare și restricție tensiuni bipolare (Fig. 2.15 g). Pentru mai valoarea lor normalizată absolută a asimetriei de stabilizare a tensiunii (fracția B).

Dacă este necesar, stabilizarea sau limita pulsurile scurte de tensiune (zeci durată non - sute) trebuie utilizate zener proiectate special pentru acest scop, de exemplu, etc. Ei au o valoare redusă a vasului de barieră, astfel încât capacitatea totală de câteva -. Un scor de scurtă durată și tranzitorii proces (nici unul - unele nu).