El díode és un dels components bàsics de circuits electrònics . Quan vulgueu conèixer les consideracions de tensió, heu de saber sobre els díodes. El díode està format bàsicament per semiconductors que tenen dues característiques, tipus ‘P’ i tipus ‘N’. El Semiconductors de tipus ‘P’type i‘ N ’ representen semiconductors de tipus positiu i negatiu. El semiconductor ‘P’type tindrà una quantitat excessiva de forats a la configuració i el semiconductor del tipus‘ N ’tindrà una quantitat excessiva d’electrons. Si ambdós tipus de característiques es presenten en un sol cristall, es pot anomenar un díode. El terminal positiu de la bateria es connecta amb el costat ‘P’ i el costat negatiu amb el costat ‘N’. Parlem del funcionament del díode Zener, no és res més que un senzill díode que es connecta en polarització inversa.

Diodo Zener

“què és un rectificador de díodes ”

Diodo Zener

És principalment una propietat especial del díode en lloc de qualsevol tipus d’equip especial. La persona anomenada Clearance Zener va inventar aquesta propietat del díode, per això li dóna el seu nom com a record. La propietat especial del díode és que hi haurà un avaria al circuit si la tensió s'aplica a través d'un circuit polaritzat inversament. Això no permet que el corrent hi circuli. Quan s’incrementa la tensió a través del díode, la temperatura també augmenta i els ions de cristall vibren amb una amplitud més gran i tot això condueix a la ruptura de la capa d’esgotament. La capa a la unió del tipus ‘P’ i el tipus ‘N’. Quan s'apliqui la tensió supera es produeix un desglossament de la quantitat específica de Zener.

Característiques del díode Zener V-I

El díode Zener no és res més que un únic díode connectat en mode de polarització inversa i el díode Zener es pot connectar en polarització inversa positiva en un circuit tal com es mostra a la imatge. Podem connectar-lo per a diferents aplicacions.

El símbol del circuit del díode Zener és el que es mostra a la figura. Per comoditat, s’utilitza normalment. Quan es parla de circuits de díodes hauríem de mirar a través de la representació gràfica del funcionament del díode Zener. Es denomina característiques V-I d’un díode general d’unió p - n.

Connexió del díode Zener

Característiques d'un díode Zener

El diagrama anterior mostra les característiques V-I del comportament del díode Zener. Quan el el díode està connectat en un díode de polarització directa actua com un díode normal. Quan la tensió de polarització inversa és superior a una tensió predeterminada, es produeix la tensió de ruptura de Zener. Per obtenir una tensió de ruptura controlada, es controla un dopatge clar i diferent i s’eviten les imperfeccions superficials. A les característiques V-I anteriors a Vz hi ha la tensió de Zener. I també la tensió del genoll perquè en aquest moment el corrent és el corrent és molt ràpid.

Comportament del díode Zener

Aplicació del díode Zener

El díode Zener s'utilitza popularment com a regulador de derivació o regulador de voltatge. A mesura que hem passat per la primera part de l'article, sabem què és el díode Zener i quin és el principi bàsic de funcionament. Aquí sorgeix la pregunta sobre on pot ser útil aquest tipus de díodes. L’aplicació principal d’aquest tipus de díodes són com a regulador de tensió i com a referència de tensió.

Comprovació del díode Zener

“id vs vgs característiques de nmos ”

Hem debatut sobre l’aplicació del díode Zener com a regulador de voltatge i ara parlarem dels altres dos punts.

Protecció contra sobretensió es fa utilitzant díodes Zener perquè hi ha corrent que circula pel díode després que la tensió de polarització inversa supera una determinada tensió. Aquest circuit proporciona seguretat als equips connectats als terminals. Normalment, el corrent no ha de superar la vàlvula normal, però si a causa de qualsevol fallada del circuit el corrent supera la tensió màxima permesa, es pot danyar l’equip del sistema. S’utilitza un SCR, ja que es redueix ràpidament el voltatge de sortida i es dispara un fusible que desconnecta la font d’entrada. La disposició del circuit es mostra a continuació per a una millor comprensió,

Connexió del díode Zener

La referència de tensió determina el subministrament constant de corrent o tensió mentre la tensió de Zener funciona. Si el subministrament de corrent és el mateix, fem servir díodes Zener per evitar un rendiment inestable. S’utilitzen quan es requereix referència de tensió, com ara amperímetres, ohmòmetres i voltímetres.

Zener Diode com a regulador de voltatge

El terme regulador significa el que regula. El díode Zener pot funcionar com a regulador de tensió si s’introdueix en un circuit. La sortida a través del díode serà constant. És impulsat per una font actual. Com sabem, si el voltatge a través del díode supera un cert valor, obtindria un corrent excessiu del subministrament. A continuació es mostra el diagrama bàsic del díode Zener com a regulador de tensió,

Per fixar el corrent a través de la sèrie de díodes de Zener s'introdueix la resistència R, el valor del qual es pot triar de la següent equació

Valor de la resistència (ohms) = (V1 - V2) / (corrent de Zener + corrent de càrrega)

El diagrama anterior és d’un regulador de derivació perquè l’element regulador és paral·lel a l’element de càrrega. El díode Zener produeix una tensió de referència estable a través de la càrrega que compleix els requisits del regulador.

El díode Zener permet que el corrent flueixi en la direcció cap endavant de la mateixa manera que un díode ideal. També permet circular en sentit invers quan la tensió és superior a un valor determinat conegut com a tensió de ruptura.

Aquest dispositiu porta el nom de Zener. Zener va descobrir aquesta propietat elèctrica. Un díode Zener és aquell en què es produeix el desglossament invers a causa del túnel quàntic d'electrons sota una elevada intensitat de camp elèctric anomenat efecte Zener. Molts díodes descrits com a díodes Zener es basen en el trencament d’allaus. Ambdós tipus s’utilitzen amb l’efecte Zener predominant a 5,6 V i la ruptura d’allaus per sobre. Les aplicacions habituals inclouen proporcionar una tensió de referència per als reguladors de tensió. Es tracta de protegir els dispositius de polsos de tensió momentanis.

“què és un circuit divisor de tensió ”

Connectivitat de díodes Zener

Aquests dispositius també es troben en sèrie amb una unió emissor base. En etapes de transistors on l'elecció selectiva d'un dispositiu centrat al voltant de l'allau o el punt Zener. Es pot utilitzar per introduir un equilibri de coeficient de temperatura compensador del transistor. L’amplificador d’error de CC utilitzat en un sistema de bucle de retroalimentació de circuits de font d’alimentació regulada és l’exemple.

Aquests també s’utilitzen en protectors de sobretensions per limitar els sistemes d’espiga de tensió transitòria i una altra aplicació del díode Zener és l’ús del soroll causat per la seva ruptura d’allaus en un generador de nombres aleatoris. Em pots dir alguns usos més del díode Zener? En comentar….

Crèdits fotogràfics: