Zener Diode: Ciri, Kegunaan, dan Petua

Diod zener adalah sebahagian kecil yang digunakan dalam litar untuk memastikan voltan stabil.Ia berfungsi secara terbalik dan menghidupkan apabila voltan menjadi terlalu tinggi.Ini menjadikannya berguna untuk melindungi bahagian lain dan memberikan voltan tetap.Dalam artikel ini, anda akan mempelajari apa yang dilakukan oleh Zener Diod, cara menggunakannya, dan mengapa mereka membantu dalam projek elektronik.

Katalog

Rajah 1: Diod Zener

Gambaran Keseluruhan Zener Diode

A Zener Diode adalah jenis diod khas yang membolehkan arus mengalir secara terbalik apabila voltan mencapai ambang tertentu, biasanya disebut sebagai Voltan diod Zener, yang mentakrifkan titik di mana peraturan bermula.Diod biasa menghalang elektrik dari mengalir secara terbalik, tetapi diod zener dibuat untuk mengendalikannya dengan selamat.Ini membantu mengekalkan voltan stabil dalam litar.Apabila voltan menjadi terlalu tinggi, diod zener menghidupkan dan mengekalkan voltan tambahan di bawah kawalan.Itulah sebabnya ia sering digunakan dalam litar yang memerlukan voltan yang stabil.Ia adalah bahagian yang mudah dan berguna yang membantu melindungi komponen lain dan memastikan perkara berfungsi sebagaimana mestinya.

Fungsi diod zener

Peraturan voltan

Diod zener membantu mengekalkan voltan dalam litar yang stabil, walaupun voltan input naik atau turun.Ini penting untuk litar yang memerlukan voltan mantap untuk berfungsi dengan baik, seperti bekalan kuasa atau sensor.

Perlindungan overvoltage

Apabila voltan dalam litar menjadi terlalu tinggi, diod zener menghidupkan dan membolehkan arus tambahan mengalir dengan selamat melaluinya.Ini melindungi bahagian lain litar daripada rosak.

Rujukan voltan

Diod Zener boleh digunakan untuk membuat voltan malar yang bahagian lain litar dapat diikuti.Ini berguna apabila sistem bangunan yang memerlukan voltan tetap dan diketahui untuk membandingkan atau mengawal isyarat lain.

Keratan bentuk gelombang

Diod Zener boleh memotong bahagian atas atau bawah isyarat jika ia berada di atas tahap voltan yang ditetapkan.Ini membantu membentuk isyarat atau mengeluarkan pancang voltan yang tidak diingini.

Operasi beralih

Dalam sesetengah litar, diod zener digunakan untuk menghidupkan bahagian sistem atau mati bergantung kepada voltan.Apabila voltan mencapai tahap zener, diod mula dijalankan, yang boleh mencetuskan tindakan lain dalam litar.

Ciri -ciri utama diod zener

Beroperasi dalam bias terbalik

Diod Zener dibuat untuk berfungsi apabila voltan digunakan dalam arah sebaliknya, tidak seperti diod biasa yang hanya berfungsi dalam kecenderungan ke hadapan.

Voltan kerosakan yang stabil

Mereka mempunyai titik voltan tetap, yang dipanggil voltan zener, di mana mereka mula menjalankan sebaliknya.Ini menjadikan mereka berguna untuk menjaga voltan stabil dalam litar.

Tanggapan cepat terhadap perubahan voltan

Diod Zener dengan cepat dapat bertindak balas apabila voltan terlalu tinggi, membantu melindungi litar tanpa berlengah -lengah.

Terdapat dalam penilaian voltan yang berbeza

Anda boleh mencari diod zener dengan banyak tahap voltan yang berbeza, jadi anda boleh memilih yang sesuai untuk keperluan litar anda.

Kecil dan senang digunakan

Mereka bersaiz kecil dan mudah ditambah kepada kebanyakan projek elektronik, sama ada anda menggunakan papan roti atau menyoldernya ke papan.

Gambar rajah litar zener diod

Rajah 2: Gambar rajah litar zener diod

Ini adalah litar diod zener yang mudah digunakan untuk mengekalkan voltan mantap.Bateri atau sumber kuasa menghantar arus melalui perintang, yang membantu mengawal berapa banyak aliran semasa.Diod zener diletakkan di arah terbalik dan mula berfungsi hanya apabila voltan mencapai tahap tertentu.Sebaik sahaja ia menghidupkan, ia menyimpan voltan output (VOUT) daripada pergi lebih tinggi daripada nilai setnya.Perintang melindungi diod dengan menghentikan terlalu banyak arus dari mengalir.

Menggunakan diod zener dalam reka bentuk litar

Pilih diod Zener yang betul

Rajah 3: Pilih diod Zener yang betul

Pilih diod zener dengan voltan kerosakan yang sepadan dengan voltan yang anda mahu stabil di litar anda.Sebagai contoh, jika anda memerlukan output 5V, gunakan diod Zener 5V.

Sambungkan diod zener secara terbalik

Rajah 4: Sambungkan diod zener secara terbalik

Letakkan diod zener dalam bias terbalik, sambungkan anodnya ke sisi negatif, dan katod ke sisi positif di mana anda ingin mengawal voltan.

Tambahkan Perintang Siri

Rajah 5: Tambahkan perintang siri

Letakkan perintang dalam siri dengan bekalan kuasa sebelum diod zener.Perintang ini mengehadkan arus yang mengalir melalui diod dan melindunginya dari kerosakan.

Sapukan voltan input

Rajah 6: Gunakan voltan input

Sambungkan sumber voltan DC.Pastikan voltan input lebih tinggi daripada voltan zener supaya diod dapat mengawal output dengan betul.

Ukur voltan output

Rajah 7: Ukur voltan output

Semak voltan merentasi diod zener.Ia harus tetap dekat dengan voltan kerosakan diod, walaupun perubahan voltan input.

Aplikasi diod zener

Peraturan voltan

Diod Zener digunakan secara meluas untuk mengekalkan voltan output yang berterusan dalam bekalan kuasa dan melindungi komponen sensitif dari turun naik voltan.

Perlindungan lonjakan

Mereka bertindak sebagai alat pelindung terhadap pancang voltan, membantu mencegah kerosakan pada litar semasa lonjakan tiba -tiba.

Operasi beralih

Dalam litar logik digital, diod zener digunakan untuk menukar dan bentuk gelombang untuk membentuk tahap isyarat.

Rujukan voltan

Diod Zener menyediakan voltan rujukan yang stabil untuk digunakan dalam penukar analog-ke-digital dan litar penguat operasi.

Perlindungan meter

Mereka membantu melindungi instrumen mengukur dari voltan yang tidak disengajakan dengan mengepung tahap voltan yang berlebihan.

Keratan bentuk gelombang

Dengan memotong bahagian bentuk gelombang input, zener diod membantu dalam membentuk isyarat dan pengkondisian.

Kelebihan dan Kekurangan Zener Diodes

Kelebihan diod zener

• Peraturan voltan yang tepat

Diod Zener mengekalkan voltan yang stabil di seluruh beban, menjadikannya terbaik untuk bekalan kuasa yang dikawal selia.

• Reka bentuk mudah

Mereka mudah digunakan dan mengintegrasikan ke dalam litar tanpa komponen rumit.

• Kos efektif

Diod Zener adalah berpatutan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berskala besar dan mesra bajet.

• Saiz padat

Saiz kecil mereka sesuai untuk reka bentuk elektronik yang terkawal ruang.

• Fungsi dua

Mereka boleh bekerja sebagai pengawal selia voltan dan sebagai elemen perlindungan terhadap overvoltage.

Kekurangan diod zener

• Kapasiti semasa terhad

Mereka hanya boleh mengendalikan sejumlah kecil semasa, tidak sesuai untuk aplikasi kuasa tinggi.

• Kepekaan suhu

Prestasi mereka mungkin berbeza dengan perubahan suhu, yang mempengaruhi kestabilan voltan.

• Tidak baik untuk kecekapan yang tinggi

Peraturan berasaskan Zener boleh membazirkan kuasa dalam sistem yang lebih besar, disebabkan oleh aliran semasa yang berterusan.

• Generasi bunyi

Diod Zener boleh memperkenalkan bunyi elektrik dalam litar analog sensitif.

Zener vs perbandingan diod biasa

Ciri	Diod biasa	Zener Diode
Arah semasa	Membolehkan semasa dalam satu arah (ke hadapan)	Membolehkan semasa dalam kedua -dua arah, tetapi menjalankan sebaliknya hanya selepas voltan kerosakan
Voltan terbalik	Blok voltan terbalik;mungkin rosak jika melebihi	Direka untuk beroperasi dalam kerosakan terbalik selamat
Penggunaan utama	Pembetulan	Peraturan voltan dan perlindungan overvoltage
Tingkah laku kerosakan	Kerosakan merosakkan	Kerosakan dikawal dan berguna
Kawalan voltan	Tidak baik untuk kawalan voltan	Mengekalkan voltan tetap dalam bias terbalik
Kedudukan litar	ke hadapan	terbalik

Kesilapan biasa untuk dielakkan semasa bekerja dengan diod zener

• Tiada perintang siri: Jika anda tidak menggunakan perintang dengan diod zener, terlalu banyak arus boleh melaluinya.Ini boleh merosakkan diod.

• Menggunakan voltan zener di bawah: Diod zener hanya berfungsi apabila voltan terbalik mencapai tahap setnya.Jika voltan lebih rendah daripada itu, ia tidak akan melakukan tugasnya.

• Polariti yang tidak betul: Diod Zener perlu dihubungkan dengan sebaliknya untuk bekerja.Jika anda menyambungkan mereka dengan cara yang salah, mereka tidak akan mengawal voltan.

• Penarafan kuasa yang melebihi: Diod Zener hanya boleh mengendalikan sejumlah kuasa.Jika terlalu banyak mengalir, diod boleh terlalu panas dan berhenti bekerja.Pastikan voltan dan arus kekal dalam julat yang selamat.

Kesimpulan

Zener diod membantu menjaga voltan selamat dan stabil dalam litar.Mereka mudah digunakan, bersaiz kecil, dan berfungsi dengan baik pada banyak peranti.Kerana mereka kos rendah dan boleh dipercayai, mereka hebat untuk kegunaan pukal.Jika anda ingin memesan diod Zener, berhubung dengan kami untuk maklumat lanjut.