Zastosowania diod Zenera

Diody Zenera znajduje szerokie zastosowanie komercyjne i przemysłowe. Niektóre ważne zastosowania diod Zenera to - jako Regulator napięcia lub Stabilizator, jak Ochraniacz licznika i jako Fala Shaper. Są one szczegółowo omówione poniżej.

Jako stabilizator napięcia

Główne zastosowanie diod Zenera wukład elektroniczny jest jako regulator napięcia. Zapewnia stałe napięcie do obciążenia ze źródła, którego napięcie może się zmieniać w wystarczającym zakresie. Poniższy rysunek przedstawia układ obwodu diody Zenera jako regulatora.

W powyższym układzie dioda Zenera napięcia Zenera V_Z jest podłączony przez obciążenie R_L w odwrotnym stanie. Stałe napięcie (V₀ = V_Z) jest pożądanym napięciem na całym obciążeniu. Wahania napięcia wyjściowego są absorbowane przez szeregowy rezystor R, który jest połączony szeregowo z obwodem. Utrzymuje to stałe napięcie (V₀) w poprzek ładunku.

Niech napięcie zmienne Vin zostanie przyłożone do obciążenia R_L. Gdy wartość V_w jest mniejsze niż napięcie Zenera V_Z do diody Zenera nie przepływa przez nią prąd i to samo napięcie pojawia się na obciążeniu. Diody Zenera przewodzą duży prąd, gdy napięcie wejściowe V_w jest więcej niż napięcie Zenera Vz. W rezultacie duża ilość prądu przepływa przez szeregowy rezystor R, co zwiększa spadek napięcia na nim.

Zatem napięcie wejściowe, nadmiar Vz (tj. V_w - V_Z) jest absorbowany przez rezystor szeregowy. Stąd stałe napięcie V₀ = Vz jest utrzymywany w poprzek obciążenia R_L. Gdy dioda Zenera napięcia Zenera Vz jest połączona w kierunku odwrotnym równolegle do obciążenia, utrzymuje stałe napięcie na obciążeniu równym Vz, a tym samym stabilizuje napięcie wyjściowe.

Dla ochrony licznika

Diody Zenera są zwykle stosowane wmultimetry chroniące przepływomierz przed uszkodzeniami spowodowanymi przypadkowym przeciążeniem. Dioda Zenera jest połączona równolegle z miernikiem z punktu widzenia bezpieczeństwa.

The Schemat obwodu jest pokazany poniżej.

Ruch miernika jest chroniony przed wszelkimi uszkodzeniamiponieważ większość prądu przepływa przez diodę Zenera w przypadku przypadkowego przeciążenia. Gdy ruch licznika musi być chroniony, bez względu na zastosowaną polaryzację (tj. Gdy prąd przemienny jest przekazywany).

Układ obwodu jest modyfikowany, jak pokazano na poniższym rysunku.

Do kształtowania fal

Diody Zenera są również używane do przekształcania fali sinusoidalnej w fale prostokątne. Układ obwodu pokazano poniżej.

Podczas dodatniego i ujemnego cyklu pół, gdynapięcie na diodach jest poniżej wartości Zenera, co zapewnia ścieżkę wysokiej rezystancji. Napięcie wejściowe pojawiające się na zaciskach wyjściowych. Jednakże, gdy napięcie wejściowe wzrasta powyżej wartości Zenera, dioda Zenera oferuje ścieżkę o niskiej rezystancji i przewodzi duży prąd.

W rezultacie pojawia się duży spadek napięciarezystor szeregowy R, a zatem piki fali wejściowej są wyłączane, gdy pojawiają się na wyjściu, jak pokazano na powyższym rysunku. Wejściowa fala sinusoidalna jest odcięta na szczytach i na wyjściu pojawia się fala prostokątna.