Nəzəriyyədən Təcrübəyə qədər: Etibarlı Overvoltage qorunması üçün Zener diodlarından istifadə edin
2024-05-15 9334

20-ci əsrin əvvəllərində Amerikanın fizikisti Clarence tərəfindən hazırlanan Zener diodları, 1930-cu ildə Harvard Universitetindən olan Harvard Universitetindən olan doktoru Melvin Zener tərəfindən hazırlanmış, elektron komponentlərdə əhəmiyyətli bir irəliləyiş oldu.Bu məqalə güclü elektrik sahələrinin mövcud olduğu çox nazik tükənmə bölgələrini yaratmaq üçün ağır şəkildə hazırlanan bu diodların konkret xüsusiyyətlərini təfərrüatları.Bu sahə, zener parçalanması üçün 5V və ya 5V-dən yuxarı olan 5V-dən az ola biləcək diodun parçalanma gərginliyinə çatdıqda, elektrik cərəyanını yaratmaq, atom istiqrazlarından elektronları parçalamaq üçün kifayət qədər güclüdür.Bu kəşf, 1V-dən 250V-dən çox olan bölmə gərginliyində, 1-ci və 20-dən çox olan tolerantlıq, elektron dizaynlarda dəqiqliyi asanlaşdıran tolerantlıqla mübarizə aparan elektron dövrələri idarə etmək üçün yeni bir yol təqdim etməlidir.

Kataloqu

Şəkil 1: Əsl PCB-də Zener Diode

Zener diode nədir?

Zener diodları, tərs qərəzli olduqda PN qovşağının qəza xüsusiyyətlərindən faydalanır və cari dəyişkən olduqda, terminal gərginliyinin sabitliyini qorumaqda daha çox rol oynaya bilər.Onların arasındakı diodun gərginliyi, giriş gərginliyində hər hansı bir v ariat ionları tərəfindən daim və təsirsiz qalır.Bu sabitlik, enerji təchizatı dalğalanmaları və ya oxşar pozğunluq nəticəsində yarana biləcək dövrə gərginliyindəki dəyişikliklərə qarşı çıxmaq üçün elektron dövrə dizaynlarında faydalıdır.Strateji nöqtələrdə zener diodlarını yerləşdirməklə dizaynerlər elektron komponentlərin ardıcıl performansını təmin edərək yüklər arasındakı gərginliyi etibarlı şəkildə sabitləşdirə bilərlər.Zener diodlarının bu düz, lakin mürəkkəb bir funksiyası onları müasir dövrənin tərkib hissəsidir, gərginliyə dair dəqiq nəzarəti asanlaşdırır və elektrik sistemlərinin ümumi etibarlılığını artırır.

Bundan əlavə, zener diodunun elektrik simvolu adi diod simvolundan fərqlidir.Dövrə diaqramlarında, siqnal diodları və ya güc diodları kimi adi diodlar, zener diodları üçün istifadə olunanlardan fərqlənən standart simvollarla təsvir edilmişdir.

Şəkil 2: Daimi diod

Şəkil 3: Zener diode

Xüsusi olaraq keçici gərginlikli mübarizə (televizorlar) üçün hazırlanmış zener diodlarına gəldikdə, bunlar tez-tez bir cihazda birləşdirilir.Bu birləşmə cihazı sxematikada onu bir zener diodlarından və digər diodların növlərindən vizual olaraq fərqləndirən fərqli bir simvol ilə təmsil olunur.Bu ixtisaslaşdırılmış simvolu texniki və mühəndislərə cihazın funksiyasını və xüsusiyyətlərini dəqiq və səmərəli dövrə dizaynını və problemlərin aradan qaldırılmasını təmin etmək üçün cihazın funksiyasını və xüsusiyyətlərini tez bir zamanda müəyyənləşdirməyə kömək edir.

Şəkil 4: İki televizor zener diodlarının birləşməsi

Ümumi Zener Diode dəyərləri və hissə nömrələri

Zener diodunu seçərkən, effektiv gərginlik tənzimləməsini və qorunmasını təmin etmək üçün dövrə ehtiyaclarına uyğun bir gərginlik reytinqi ilə birini seçmək çox vacibdir.Budur, tez-tez istifadə olunan zener diodlarının, tipik tətbiqetmələrinin və hissə nömrələrinin bir parçalanması.

3.3v 1n5226

Microcontroller və rəqəmsal siqnal prosessorlarında (DSP) ümumiyyətlə rast gəlinən 3.3V məntiq dövrələrində gərginlik artırmaq üçün idealdır.Bu diodlar düzgün işləmə gərginliyini qorumaqla ardıcıl performans təmin edir.

5.1v 1n5231

Tez-tez 5V rəqəmsal və məntiq sxemlərində istifadə olunur, bu diod tipik TTL (tranzistor-tranzistor məntiqi) və CMOS (tamamlayıcı metal-oksidi-yarımkeçirici) dövrələri üçün mükəmməldir.Həssas elektron komponentləri gərginləşdirmək, gərginlik dalğalanmalardan qoruyan etibarlı gərginlik tənzimləməsini təmin edir.

Şəkil 5: 1n5231 Zener Diode Ölçmə

6.8v 1n5235

Bu diod 5V-dən bir qədər yüksək səviyyədə fəaliyyət göstərən analoq sxemlər üçün uyğunlaşdırılmış, ixtisaslaşdırılmış sensorlar və ya köhnə məntiq ICS (inteqrasiya edilmiş sxemlər), etibarlı və effektiv şəkildə işləməsi üçün bir tampon tələb edən köhnə məntiq ICS (inteqrasiya olunmuş sxemlər).

9.1v 1n5239

Portativ gücləndiricilər və ya simsiz modullar kimi 9V batareya ilə işləyən cihazlar üçün optimal.Bu cihazların fəaliyyətini və etibarlılığını artıraraq sabit bir enerji təchizatı almalarını təmin edir.

11.0v 1n5241

Müəyyən analoq sxemlər də daxil olmaqla standart məntiq səviyyəsindən bir qədər yüksək səviyyədə bir gərginliyə ehtiyacı olan sxemlər üçün uyğundur.Ayrıca, bir sıra tətbiqlər üçün çox yönlü hala gətirərək 12V sistem üçün həddindən artıq qorunma təmin edir.

13.0v 1n5243

Ümumiyyətlə 12V enerji təchizatı sistemlərində, xüsusən də avtomobil elektronikası və ya sənaye nəzarət sistemlərində istifadə olunur.Sistemə zərər verə biləcək potensial gərginlikli tırmanmalara qarşı qorunmaq üçün möhkəm həddindən artıq qorunma təmin edir.

15.0v 1n5245

Bu diod, 15V gərginlikli sabitliyin, məsələn, əməliyyat gücləndiriciləri üçün enerji təchizatı və ya daha yüksək əməliyyat gərginliyi səviyyəsi olan elektron sistemlərdə əsas qorunma kimi istifadə olunur.

Zener diodunun iş prinsipi

Zener Diodu, ağır dopinqi olan bənzərsiz fiziki quruluşu səbəbindən tipik yarımkeçirici diodlardan fərqli prinsiplər üzərində fəaliyyət göstərir.Bu doping, ecazkar bir qurğu bölgəsində, elektrik sahəsini adi diodlarda müqayisədə daha sıx bir şəkildə artırır.

Zener diodisi tərs-qərəzli olduqda, dar tükənmə zonası daxilində güclü elektrik sahəsi Zener gərginliyi olaraq bilinən müəyyən bir gərginlikdə kassa bantına birbaşa valent elektronlarını həyəcanlandıra bilər.Bu birbaşa həyəcan, Zener qəzasına səbəb olur, adətən daha az doped diodlarda görülən uçqun pozulmasından fərqli bir fenomen.Avalanche Bölgəsində, tükənmə bölgəsi, tərs gərginlik azlıq daşıyıcılarını enerji ilə təmin etmək üçün kifayət qədər yüksək olana qədər tərs qərəz altında genişlənir.Bu daşıyıcılar, lattice ionları ilə toqquşmaq üçün kifayət qədər enerji qazanır, daha çox elektronları azad edir və cari kəskinləşən bir zəncirvari reaksiya qoyur.

Şəkil 6: Zener Diode İrəli

Şəkil 7: Zener Diode Overvoltage Qoruma Dövrünün prinsipi

Zener Breakdown, ilk növbədə, uçqun pozulması üçün şəraitin qarşısında meydana gələn sıx elektrik sahəsinin səbəb olduğu gərgin elektrik sahəsindən qaynaqlanan tunelin tunelindən qaynaqlanır.Bu kritik fərq Zener Diode, gərginlik stabilizasiyası üçün dövrə dizaynında istifadə olunan əsas xarakteristik bir əsas xüsusiyyət, terminalları boyunca sabit bir gərginlik qorumağa imkan verir.

Şəkil 8: Zener Diode Zener və Avalanche qəza diaqramı

Şəkil 9: Zener Diodunun uçqun bölgüsü sxematik diaqramı

Praktik tətbiqlər üçün Zener diodları, Zener gərginliyindən asılı olaraq zener parçalanması və ya uçqun pozulmasından istifadə etmək üçün hazırlanmışdır.Alt Zener gərginliyi olan diod, adətən 6V altında, ilk növbədə zener parçalanmasında, aşağı gərginliklərdə gərginlikli sabitlik tələb edən tətbiqlərə uyğundur.Əksinə, 6V-dən çox yüksək zener gərginliyi olan diodlar, daha yüksək gərginlikli aralığı idarə etmək üçün daha uyğun olan Avalanche parçalanmasını yaşamağa daha çox ehtimal olunur.Bu rahatlıq Zener diodlarının geniş bir spektri, etibarlı gərginlik nəzarətini təmin etmək və elektron dövrələrin ümumi uyğunluğunu artırmaq üçün geniş bir spektrli elektron tətbiqetmədə işə qəbul etməyə imkan verir.

Bir zener diodu və bir siqnal diodu arasındakı fərq

Zener diodları və siqnal diodları elektron dövrələrdə istifadə olunan yarımkeçirici qurğulardır, lakin xüsusilə tərs qərəzli olduqda funksiya və quruluşda əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.

Şəkil 10: Zener Diode vs.Siqnal diodu

Zener diodları - gərginlik sabitliyi və qorunması

Bu qurğular yarımkeçirici materialın ağır dopinqi ilə tərs qərəz şərtlərini idarə etmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır.Bu yüksək dopinq səviyyəsi, pn qovşağının genişliyini azaldır, tükənmə bölgəsi daxilində elektrik sahəsini gücləndirir.Nəticədə, tərs gərginlik Zener Breakdown gərginliyinə çatdıqda (VZ), Zener Diode, cərəyanların zərərsiz istiqamətdə tərs istiqamətdə axmasına imkan verir.Bu xüsusiyyət, sabit bir gərginlik və ya həssas komponentlərin qorunması lazım olduğu gərginlik tənzimlənməsi və həddindən artıq qoruma kimi tətbiqlər üçün çox vacibdir.Məsələn, bir gərginlik tənzimləmə ssenarisində, dövrə gərginliyi Zener gərginliyini aşdıqda, Zener Diode, cari və inamın aparılması, elektron komponentlərə zərər verə biləcək dalğalanmaların qarşısını almaq üçün gərginliyi davam etdirir.

Siqnal diodları - Səmərəli siqnal emalı və düzəliş

Bunun əksinə olaraq siqnal diodları minimal tərs cərəyan sızması ilə səmərəli irəli aparılması üçün hazırlanmışdır.Tipik olaraq, əksər tətbiqlər üçün mikroamperlərə nisbətən nanoamperlər üçün tez-tez nanoamperlər olduqda çox az cərəyan axmasına imkan verirlər.Ancaq tərs gərginlik, potensial açıq və ya qısa dövrələrə aparan, əksolik gərginliyi aşdıqda bu diodlar zədələnə bilər.Onların əsas tətbiqlərinə siqnal formalaşdırılması, keçid və aşağı elektrik düzəldilməsi, burada irəli aparatının zəruri olduğu və arabanın aramlanmasının qarşısını almaq üçün azaldılması üçün azaldılması lazım olanı əhatə edir.

Həm zener, həm də siqnal diodları, öncə qərəzli olan anodun cari axınına icazə verərkən, əks-qərəzli davranışları fərqli ehtiyaclara uyğun olduqda.Zener diodları, gərginliyin idarə edilməsi və ya komponentlərin gərginlikli sünbüllərdən qorunmasına ehtiyac olduğu dövrlərdə əvəzolunmazdır.Zərərsiz tərsində davranış qabiliyyəti bu qədər qoruyucu rollar üçün unikal və vacibdir.Əksinə, Siqnal diodları, əksinə qərəz zamanı möhkəm təcrid ilə işləyən cari keçid tələb edən tətbiqlərdə Excel Excel.

Bir zener diodu və bir siqnal diodu arasındakı seçim, tətbiq-gərginlik sabitləşməsinin və əvvəlki, səmərəli siqnal işləmə və sonuncu üçün düzəlişlərin müəyyən tələblərinə dair bir siqnal diode menteşələri.Diodun hər növü, dövrə dizaynında və həyata keçirilməsində fərqli rollara uyğun olan uyğun üstünlüklər təklif edir.

Zenerin həddindən artıq dərəcədə artması və çatışmazlıqları (OVP)

Üstünlük

Birincisi, bir zenerdən ötəri qoruma dövrəsi, ilk növbədə bir sıra bir sıra bir sıra bir zener diodundan ibarət bir zener diodundan ibarətdir.Bu minimalist dizayn, əsas texniki bacarıqları olanlar üçün də əlçatan hala gətirərək müxtəlif elektron quraşdırma hallarına asanlıqla inteqrasiyanı asanlaşdırır.İştirak edən bir neçə komponent səbəbindən saxlamaq da asandır.

Sonra, həddindən artıq qoruma üçün zener diodlarından istifadə iqtisadi cəhətdən sərfəlidir.Həm diodların özləri, həm də əlaqəli komponentlər ucuz və geniş mövcuddur.Bu Zener Diode dövrələrini əhəmiyyətli bir maliyyə sərmayəsi olmadan effektiv gərginlik tənzimlənməsi üçün cəlbedici bir seçim halına gətirir.

Bundan əlavə, zener diodları müəyyən edilmiş parçalanma gərginliyində sabit bir çıxış təklif etmək üçün hazırlanmışdır.Bu sabitlik, həssas dövrə komponentlərinə zərər verə biləcək gərginlikli sünbüllərdən etibarlı qorunmasını təmin etmək, təhlükəsiz səviyyələrə məhdudiyyətləndirmək üçün çox vacibdir.

Dezavantajlar

Bir əhəmiyyətli çatışmazlıq, əməliyyat zamanı əhəmiyyətli güc istehlak etmək tendensiyasıdır.Zener Diode gərginliyi sıxışdıran kimi, eyni zamanda, müqavimət səbəbiylə istiliyi yaradan cərəyanın ötürülməsinə imkan verir.Bu istilik, enerji həssas tətbiqlərdə çətinlik çəkərək, enerjiyə çox boşa çıxır.

Sonra, aparıcı olan zener diode tərəfindən yaranan istilik dövrə daxilində daha yüksək temperatura səbəb ola bilər.İsti lavabo və ya azarkeş kimi əlavə soyutma tədbirlərinin həyata keçirilməsi, istilikdən səmərəli yayılmaq və təhlükəsiz komponent temperaturunu qorumaq üçün lazım ola bilər.

Bununla birlikdə, Zener diodları gərginliyin tənzimlənməsinə üstünlük verərkən, güclü həddindən artıq dərəcədə qorunma təmin etmirlər.Səhv şəraiti zamanı baş verə biləcək həddindən artıq cərəyanlara qarşı qorunmaq üçün, sigorta və ya dövrə qırıcıları kimi digər qoruyucu komponentlərlə zener diodlarını cütləşdirmək çox vaxt vacibdir və dəyəri əlavə edə bilər.

Zener diodunun funksiyası

Overtacte qorunma dövrəsinin əsas funksiyası, dövrə gərginliyini davamlı olaraq izləmək və təhlükəsizlik həddindən artıq olduqda, elektron komponentlərə potensial zərərin qarşısını alırsa, sürətlə cavab verməkdir.Zener diodları da bu rolu da oynayır, çünki normal iş şəraitində yüksək müqavimət göstərərkən, normal iş şəraitində yüksək müqavimət göstərərkən sabit bir keçid gərginliyini qoruya bildikləri üçün sabit bir keçiddə sabit birləşməni qorudular.

Əvvəlcə normal işləmə gərginliyini və dövrə komponentlərinə xələl gətirə biləcək maksimum gərginlik eşikini müəyyənləşdirin.Zener voltajı ilə bir zener gərginliyi olan bir zener diodunu seçin, lakin maksimum gərginlik həddindən aşağı.Bu quraşdırma, diodun elektrik enerjisini yalnız voltajın normal aralığı aşdıqda, bununla da həddindən artıq qoruyandan qorumasını təmin edir.

İkincisi, seçilmiş zener diodunu qorumaq üçün nəzərdə tutulmuş komponentlə paralel olaraq dövrəyə birləşdirin.Diode-nin həssas komponentdən uzaq olan həddindən artıq gərginlikdən uzaqlaşmasına imkan verdiyi üçün dəqiq yerləşdirmə tələb olunur.Zener diode ilə seriyalı bir məhdudlaşdırıcı rezistor əlavə edin.Bu rezistorun məqsədi aktiv olduqda, həddindən artıq cərəyan və dövrə ilə əlaqədar zərərin qarşısını alan və həddindən artıq qalma şəraitdə sabit və təhlükəsiz qalmağın təmin edilməsi ilə nəticələnən diodun axınını idarə etməkdir.

Əməliyyat nümunəsi

Təkmilləşdirilmiş səs-küy sıxlığının ölçülməsi üçün hazırlanmış bir dövrə nəzərdən keçirin.Burada, bir zenizli elektrik təchizatı, hər hansı bir dalğalanmaları idarə etmək üçün tipik tədarük gərginliyi üzərində bir parçalanma gərginliyi olan bir zener diodu yerləşdirilir.Zener Diode gərginlikli tırmanışmalar udmaq və sonrakı dövrələrə çıxış gərginliyini sabitləşdirmək üçün hərəkət edir.Diqqətlə hesablanmış cari məhdudlaşdırıcı rezistor, müxtəlif yük şəraitində zener diodunu qorumaq və ardıcıl gərginlik çıxışı təmin etmək üçün istifadə olunur.

Səs siqnallarını idarə etmək üçün DC komponentlərini süzmək üçün bir DC bloklama kondensatoru daxil edin və yalnız DC müdaxiləsindən azad olmasını təmin edərək yalnız AC səs-küy siqnalına icazə verin.Səs-küy siqnalı, daha sonra aşağı səs-küylü bir gücləndirici və bəlkə də bütövlüyünü dəyişdirmədən siqnal gücləndirmək üçün çox mərhələli gücləndirmə vasitəsi ilə gücləndirilir.Bundan sonra bu siqnal, yalnız 1KHz və 3KHz arasında səs-küyü yalnız hədəf tezlik diapazonunda təcrid etmək və ölçmək üçün 3KHz arasındakı bir bandpass filtri ilə ötürülür və bununla da aşkar və ölçüdə dəqiqliyi təmin edir.

Nəhayət, siqnal, yüksək dəqiqlik və sabitlik təklif edən əsl RMS voltmeterindən istifadə edərək ölçülür.Zener gərginliyini diqqətlə seçərək cari məhdudlaşdırıcı rezistoru konfiqurasiya edərək, Zener Diode Overvoltage qoruma dövrə, elektron cihazların davamlılığı və sabit işləməsini təmin edən elektron avadanlıqların təhlükəsizliyini təmin etmək üçün möhkəm bir həll təmin edir.

Şəkil 11: Səs-küy sıxlığı ölçmə dövrəsində istifadə olunan zener diode

Dövrləri overvoltajdan necə qorumaq olar?

Həssas elektron komponentləri, mikrokontrolçular kimi həssas elektron komponentləri, həddindən artıq gərginlikdən olan dövrə dizaynında çox vacibdir.Adətən, mikroontroller I / O sancaqlar maksimum gərginlikli bir dözümlülük var - tez-tez 5V.Mikrokontrollerə zərər verən bu məhdud riskləri aşmaq.Bu komponentləri qorumaq üçün praktik bir üsul zener diodlarından istifadə edərək həddindən artıq qorunma qorunması (OVP) dövrə tikmək daxildir.

Normal əməliyyat gərginliyinin 5V yaxınlığında olduğu bir dövrə üçün, 5.1V kimi biraz daha yüksək böhtan gərginliyi olan bir zener diodu idealdır.Bu, normal şəraitdə (5.1v-dən aşağı olan gərginliklərdə), Zener Diode-də keçirilməyən və dövrə işinə müdaxilə etmir.Giriş gərginliyi 5.1V-dən çox olduqda, Zener Diode, cərəyanı aktivləşdirir, cari və gərginliyi aparır və dövrə komponentlərinə hər hansı bir zərərin qarşısını almaq üçün təqribən 5.1V-ə qədərdir.

Dizaynı təsdiqləmək üçün, Kadence PSpice kimi ədviyyə proqramından istifadə edərək OVP dövrə simulyasiya edin.Simulyasiyanı bir gərginlik mənbəyi (v1), cari məhdudlaşdırıcı bir rezistor (R1) və seçilmiş zener diodu (D2) ilə qurun.Bu ssenaridə sınaq üçün 6.8v zener diode (məsələn, 1n4099).V1-nin gərginliyi 6.8V-dən çox olarsa, simulyasiya, çıxış gərginliyinin, diodun qoruyucu qabiliyyətini təsdiqləyən çıxış gərginliyinin təxminən 6,8V və ya daha azdır.

6V-nin giriş gərginliyi ilə, çıxış normal işin göstərilməsinə və girişinə yaxın qalmalıdır.6.8V-də, çıxış, diodun nişanını və gərginlik sabitləşməsini göstərərək Zenen gərginliyinin altından bir qədər aşağıya uyğun olmalıdır.7.5v (həddən artıqoltasiya vəziyyəti) daxil olan 7.5v (həddindən artıq bir vəziyyət) artırmaq üçün, həddən artıq 6.883V ətrafında, həddindən artıq həddindənfiladan qorunmadan qorunma nümayiş etdirməlidir.Dövrün konkret ehtiyaclarından asılı olaraq, 3.3V, 5.1v, 9.1V və ya 10.2V kimi müxtəlif parçalanma gərginliyi olan zener diodları seçilə bilər.Bu rahatlıq dizaynerlərə optimal qorunmasını təmin edərək tətbiqin dəqiq tələblərinə qədər həddindən artıq qorunmanı dərzat etməyə imkan verir.

Müvafiq zener diodunu diqqətlə seçərək və fərqli gərginlik şəraitində davranışlarını dəqiq bir şəkildə təqlid edərək, dizaynerlər sağlam həddindən artıq qorunma qorunmasını təmin edə bilərlər.Bu yanaşma, incə dövrə komponentlərinə zərər vermir, eyni zamanda elektron cihazların ümumi etibarlılığını və performansını da artırır.

Şəkil 12: Zener Diode Dövrə Diaqramı

Müvafiq həddindən artıq qoruyucu zener diodunu necə seçmək olar?

Overvolte qorunması üçün effektiv zener diodunu seçmək, dövrə hər cür şəraitdə etibarlı və səmərəli işləməsini təmin etmək üçün bir neçə kritik addım tələb edir.

Müvafiq Zener gərginliyini müəyyənləşdirin

Dövrün idarə olunmasının maksimum gərginliyini müəyyənləşdirin.Məsələn, Dizayn, gərginliyin 6.8V-dən çox olmamasını ifadə edirsə, 6.8v parçalanma gərginliyi olan bir zener diodu ideal olardı.

Lazımi zener gərginliyi üçün dəqiq bir uyğunluq mövcud deyilsə, ən yaxın daha yüksək dəyəri seçin.Məsələn, 7V-dən çox olan həddən artıq çoxluqdan qorumaq üçün, 6.8V Zener Diodu uyğun bir yaxınlaşma olardı, gərginliyi maksimum həddən aşağıda effektiv şəkildə sıxmaq olardı.

Yük və qərəzləri cərəyanı hesablayın

Adətən yükdən axan cərəyanı hesablamaqla başlayın;Tutaq ki, 50ma.Zener Diode əməliyyatı üçün zəruri olan qərəzləri bu rəqəmə əlavə edin.Zener diode 10madan qərəzli bir qərəz tələb edirsə, cari tələb daha sonra 60MA (50MA yük cərəyanı 10mma qərəzli) olacaqdır.

Zener diode üçün güc reytinqini müəyyənləşdirin

Zener gərginliyindən və cəmi cərəyandan istifadə edərək enerji yayılmasını hesablayın.6.8V və cəmi cərəyan bir zener gərginliyi ilə, 60MA-ı 6.8v x 0.060a = 0.408 vatt kimi hesablanacaq.Etibarlılıq və təhlükəsizliyi təmin etmək üçün hesablanmış dəyərdən daha yüksək bir güc reytinqi olan bir zener diodunu seçin.500 mVt reytinqi olan bir diod kifayət qədər marjanı təmin edəcəkdir.

Cari məhdudlaşdırıcı rezistorun dəyərini hesablayın

Dövrün maksimum gərginliyini müəyyənləşdirin, 13V deyin.Mənbə gərginliyi və zener gərginliyi arasındakı fərq olan rezistorun arasından gərginlik azaldılması ilə hesablayın: 13V - 6.8V = 6.2v.Ohm qanunlarından istifadə edərək, lazımlı müqavimət dəyərini hesablayın: gərginlik damcı / cəmi cari = 6.2v / 0.060a ≈ 103ω.Bunu 100ω kimi standart bir rezistor dəyərinə qədər sabit bir rezistor dəyərinə qədər yuvarlaqlaşdıra bilərsiniz.

Zener diodunun aşkarlanması metodu

Zener diodlarının qütblərini müəyyənləşdirmək üçün, görünüşlərini araşdıraraq başlamaq olar.Metal-Encapsultiled zener diodları tez-tez polarie-ni son üzünün şəkli ilə fərqləndirirlərPlastik torbalı zener diodları üçün, polarite üçün sürətli bir vizual bələdçi təklif edərək, mənfi terminalda rəng nişanı axtarın.

Diode testinə və ya rx1k kimi aşağı müqavimət parametrinə bir multimetrdən istifadə edərək daha dəqiq bir üsul üçün təsirli olur.Multimetr zondlarını hər bir terminal üçün diode-birinə qoşun.Göstərilən müqaviməti qeyd edin, sonra zondları dəyişdirin və yenidən ölçün.Daha aşağı müqavimət göstərən quraşdırma, mənfi terminaldakı müsbət və qırmızı rəngdə qara zond olacağına sahib olacaqdır.Hər iki ölçmənin çox yüksək və ya çox aşağı bir müqaviməti, diodun zədələndiyini və düzgün işləmədiyini göstərə bilər.

Şəkil 13: Zener diodları

Zener diodunun gərginliyin tənzimlənməsi dəyərini ölçərkən, davamlı tənzimlənən DC enerji təchizatı istifadə etmək məqsədəuyğundur.13V-dən aşağı qiymətləndirilən zener diodları üçün enerji təchizatı 15V-ə təyin edin.Diodu Cathode arasındakı 1.5kω cari məhdudlaşdırıcı rezistor və enerji təchizatı və mənfi nəticəyə olan anod ilə bir sıra seriyanı birləşdirin.Multimeter istifadə edərək diodun arasındakı gərginliyi ölçün;Göstərilən dəyər, diodun gərginlik tənzimlənməsi dəyəri olacaqdır.

Şəkil 14: Ümumi Zener Diode Şekiller

15V-dən yuxarı tənzimləmə dəyərləri olan zener diodları üçün dəqiq ölçülməsini təmin etmək üçün enerji təchizatı nəticəsini 20V-dən çox artırın.Alternativ olaraq, yüksək gərginlikli zener diodları üçün 1000V-ə qədər çatdırıla bilən bir megohmmeter istifadə edilə bilər.Megohmmeterin müsbət səbəbini diodun mənfi terminalına və müsbət terminala qədər olan müsbət səbəbini bağlayın.Megehmmeterin sapını ardıcıl sürətlə döndərin və diodun tənzimlənməsi gərginliyində sabitləşənə qədər bir multimetrdən istifadə edərək diodun üzərindəki gərginliyi oxuyun.

Bu testlər zamanı gərginlik dəyərində dalğalanmalar və ya qeyri-sabitlik müşahidə olunarsa, diodun, ya da uyğun deyil, ya da zədələndiyini, əvəzini tələb etdiyini göstərə bilər.

Zener Diode Paket Ölçüsü

Şəkil 15: Zener Diode Paket Ölçüləri

Zener diodları ilə işləyərkən, fiziki ölçüləri və qablaşdırma ilə tanış olmalıdır.Bu diodların ölçüləri adətən, müəyyən istehsal standartlarına və sənaye seçimlərindən sonra, millimetrlik ölçüləri də istinad üçün də mövcuddur.

Paket konturu təfərrüatları

Həm diametri (BD) və uzunluğu (BL) və uzunluğu (BL) daxil olan bir zener diodun paketinin xarici ölçüləri müəyyən edilmiş həddə tənzimlənə bilər.Bu rahatlıq müxtəlif tətbiqlərdə, xüsusən istilik idarəetmə narahat olduqda xüsusi tətbiqetmələrə imkan verir.Zener Diode paketinə istilik təşkilatını dioddan uzaqlaşdırmaq üçün istifadə edilən istilik pastası varsa, bu element ümumi paket ölçüsündə nəzərə alınmalıdır.Bununla birlikdə, diametri (BD) üçün adi minimum ölçülü məhdudiyyətlər istilik pastası iştirak edərkən tətbiq edilmir.Uzunluq ölçmə (BL) bütün paketi, istilik pastasını əhatə etməlidir.

Pin diametri v ariat ionları

Zener diodlarında sancaqların diametri paket daxilində fərqlənə bilər.Bu V ariat ionu, termal pastası daxil olmayan hissələrdə pin bitirmə və ya sapmalarda hər hansı bir pozuntu yerləşdirir.Yataq qalınlığı və ya kiçik istehsal anomaliyaları kimi amillər, dizayn və montaj prosesləri zamanı nəzərə alınmaları vacib olan pin ölçüsündə fərqlərə səbəb ola bilər.

Diametri simvol nümayəndəliyi

Mühəndislik dizaynlarında sənədləşmə və ardıcıllıqla aydınlığı təmin etmək üçün, Zener diodları üçün rəsm və spesifikasiyalardakı diametr ölçüsü Asme Y14.5m standartına uyğundur.Bu standart, diametrləri təmsil etmək, mühəndislik rəsmlərində vahidlik və dəqiqliyi təbliğ etmək və istehsal xüsusiyyətlərində ardıcıllığı qorumaq üçün "φx" simvolunun istifadəsini diktə edir.

Rəy

Zener diodlarının inkişafı onları müasir elektronikada, xüsusən də gərginlik tənzimləməsində və həddindən artıq qoruyucu qorunmada əvəzedilməz hala gətirdi.Onların unikal zeneri və uçqun pozulmuş xüsusiyyətləri onlara gərginlik dalğalanmalarını səmərəli idarə etməyə imkan verir.Strukturlarını və əməliyyatlarını siqnal diodları ilə müqayisə etmək, dövrə dizaynlarında xüsusi tətbiqetmələri haqqında anlayışımızı dərinləşdirir.Bununla birlikdə, zener diodları səmərəli, səmərəli həddindən artıq qorunma, yüksək enerji istehlakı və effektiv istilik idarəetmə ehtiyacı kimi çətinliklər də təqdim edirlər.Bu məsələlər zener diodlarının tam potensialını istifadə etmək üçün elektron dövrə dizaynında davam edən yenilik və optimallaşdırmanın zəruriliyini vurğulayır.

Tez-tez verilən suallar [FAQ]

1. Zener diodu üçün nə üçün istifadə olunur?

Bir zener diodu, ilk növbədə, tədarük gərginliyi dəyişkən olsa belə, Zener Diode-dakı gərginlik sabit qalır.Həssas elektronikanın gərginlikli sünbüldən qorunması, həddindən artıq qorunma üçün istifadə olunur.

2. Overvoltage qorunması nədir?

Overvoltage qorunması, elektron komponentlərin həddindən artıq gərginliyinin qarşısını alan bir dövrə qorunması mexanizmidir.Bu, gərginlik səviyyələrinin dövrənin komponentləri üçün təhlükəsiz həddə qalmasını təmin edir.

3. Overvolte qorunma sxemləri hansılardır?

Overvoltage qoruma sxemləri həddindən artıq gərginliyin çatmasının və zərərli komponentlərin qarşısını almaq üçün hazırlanmışdır.Bu dövrələr, adətən Zener diodları, Varistors, Varistors, Varistors və ya keçici gərginlikli yataqları (TVS) diodları, gərginlikli tırmanışlar zamanı təhlükəsiz səviyyələrə sıxıntılara qapılmaq üçün komponentlərdən istifadə edir.

4. Normal bir diod və zener diodu arasındakı fərq nədir?

Əsas fərq, tərs gərginliyin işlənməsində yerləşir.Normal diodlar tərs istiqamətdə cərəyan və tərs gərginlik müəyyən bir həddi aşarsa və zədələnə bilər.Bunun əksinə olaraq, zener diodları yalnız tərs cərəyanı blok etmək üçün, həm də etibarlı şəkildə hərəkət etmək üçün, həm də etibarlı bir şəkildə həyata keçirilməsində, zədəsiz, zədəsiz, zədəsiz olaraq tanınan bir səviyyəni aşdıqda təhlükəsiz davranmaq üçün hazırlanmışdır.

5. Zener Diode iş prinsipi nədir?

Zener Diodu, gərginlik Zener gərginliyini aşdıqda cərəyanın əks istiqamətdə axmasına imkan verməklə fəaliyyət göstərir.Bu, dar bir tüklü bölgə yaradan ağır doped P-n qovşağına bağlıdır.Bu qovşağında yüksək elektrik sahələri zener diodunun zədələnmədən tərsində davranmasına imkan verir və bununla da içində gərginlik sabitliyini qorumağa imkan verir.Bu əmlak gərginlik tənzimlənməsi və dövrələrdə qorunmaq üçün istifadə olunur.