Ứng Dụng Của Diode Zener - Công Dụng Của Diode Zener Trong Mạch Điện

Điốt Zener(Zener diode) nói một cách khác làđiốt ổn áp, là một trong loại điốt cung cấp dẫn thao tác ở chính sách phân rất ngược bên trên vùng năng lượng điện áp tấn công thủng (breakdown). Điện áp này còn được gọi là điện áp Zener tuyệt thác lở (avalanche). Lúc ấy giá trị năng lượng điện áp ít chũm đổi. Nó được chế tạo sao cho khi phân cực ngược thì điốt Zener đã ghim một mức năng lượng điện áp gần thắt chặt và cố định bằng cực hiếm ghi bên trên điốt, có tác dụng ổn áp đến mạch điện.

Bạn đang xem: Ứng dụng của diode zener

Điốt chào bán dẫn chặn loại điện chạy theo hướng ngược lại. Nó chỉ cho mẫu điện đuổi theo một chiều mà không cho chạy theo phía ngược lại. Điốt này có công dụng ổn áp tránh khiến hỏng sản phẩm khi bị thừa áp. Đôi khi chiếc điốt này còn gọi làĐiốt Zenerhay Diode Break.

Mô hình tín hiệu nhỏ dại cho mạch DC với AC

Điốt Zener là gì?

Do đặc điểm dẫn điện một chiều cần điốt hay được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu lại nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách bóc sóng, mạch ghim áp phân cực đến transistor hoạt động. Vào mạch chỉnh lưu điốt rất có thể được tích vừa lòng thành điốt cầu.

Cấu chế tạo của Điốt Zener

Dòng điốt này có hai lớp cung cấp dẫn p – N ghép cùng với nhau, điốt Zener được ứng dụng trong cơ chế phân rất ngược. Lúc phân rất thuận điốt zener như điốt thường nhưng mà khi phân cực ngược điốt zener vẫn ghim lại một mức điện áp thắt chặt và cố định bằng giá trị ghi bên trên điốt.

Ở đây, chất nền N và p được khuếch tán cùng với nhau.Vùng tiếp sát được lấp một lớp silicon đioxit (Si
O2).Đồng thời trong quá trình thiết kế, toàn bộ tổ thích hợp được mạ sắt kẽm kim loại để tạo ra kết nối cực dương và cực âm.

Lớp Si
O2giúp chống ngừa sự truyền nhiễm bẩn của những mối nối.Vì vậy, được thực hiện trong việc xây đắp điốt zener.

Cácđiốt Zenerthường có cấu trúc và cách chuyển động giống nhau. Nó hoạt động giống như một điốt tín hiệu bình thường đi qua những dòng điện định mức.

Tuy nhiên, không giống điốt thông thường chặn cái điện trải qua chính nó lúc bị phân rất ngược. Lúc Cathode bao gồm dòng chạy qua Anode, năng lượng điện áp đạt tới giá trị làm sao đó, điốt zener sẽ hoạt động ngược lại.

Điều này là do khi năng lượng điện áp ngược vượt quá điện áp định mức của thiết bị. Một quá trình gọi làSự chũm Avalanchexảy ra vào lớp suy bớt chất chào bán dẫn và một mẫu điện ban đầu chạy qua điốt để ngăn cản tăng áp.

Dòng năng lượng điện chạy qua điốt zener tăng mang đến giá trị cực to (thường bị số lượng giới hạn bởi điện trở nối tiếp) với một khi đạt được, nó vẫn vận động ổn định vào phạm vi điện áp ngược.

Khi điện áp tại điốt zener trở nên định hình được call là năng lượng điện áp zener năng lượng điện tử, (Vz) và đối với điốt zener, điện áp này hoàn toàn có thể dao đụng từ bên dưới 1 volt mang lại vài trăm volt.

Điểm trên đó điện áp zener cho loại điện chạy qua điốt hoàn toàn có thể được tinh chỉnh và điều khiển rất đúng mực (dung sai dưới 1%) trong quá trình pha tạp của kết cấu bán dẫn điốt khiến cho điốt mộtđiện áp đánh thủng zenercụ thể, (Vz) đến ví dụ: 4.3V hoặc 7.5V.Điện áp đánh thủng zener trên đường cong IV ngay gần như là một trong đường thẳng đứng.

Nguyên lý buổi giao lưu của Zener Diode

Các
Zenerđiốt gồm điện áp tiến công thủng ngược được khẳng định rõ, tại đó nó bước đầu dẫn chiếc điện với tiếp tục hoạt động liên tục ở chế độ phân rất ngược mà không trở nên hỏng.Ngoài ra, sự sụt sút điện áp bên trên diode vẫn không thay đổi trong một phạm vi năng lượng điện áp rộng, một tính năng khiến cho điốt Zener phù hợp để sử dụng trong điều chỉnh điện áp.

Điốt Zener chuyển động giống như điốt thường thì khi ở cơ chế phân rất thuận và gồm điện áp nhảy từ 0,3 cho 0,7 V. Mặc dù nhiên, khi được kết nối ở chế độ đảo ngược, thường thấy trong đa số các áp dụng của nó, một dòng rò nhỏ có thể chảy.Khi năng lượng điện áp ngược tăng lên đến mức điện áp tiến công thủng được xác minh trước (Vz), một chiếc điện bắt đầu chạy qua diode.Dòng năng lượng điện tăng đến mức tối đa, được xác minh bởi năng lượng điện trở nối tiếp, tiếp đến nó ổn định và không thay đổi trong một phạm vi rộng lớn của điện áp ứng dụng.

Sự cầm Zener

Sự cố là do hiệu ứng phân hủy Zener xảy ra dưới 5,5 V hoặc ion hóa tác động xảy ra trên 5,5 V. Cả hai chính sách dẫn mang lại cùng một hành vi và không yêu mong mạch khác nhau;tuy nhiên, mỗi cơ chế bao gồm một thông số nhiệt độ khác nhau.

Hiệu ứng Zener có hệ số nhiệt độ âm trong những khi hiệu ứng tác động ảnh hưởng trải qua thông số dương.Hai hiệu ứng nhiệt độ gần như là bằng nhau nghỉ ngơi 5,5 V với triệt tiêu lẫn nhau để làm cho điốt Zener được định nút ở khoảng chừng 5,5 V bất biến nhất vào một loạt các điều khiếu nại nhiệt độ.

Thông số nghệ thuật của điốt Zener

Điốt Zener không giống nhau về thông số kỹ thuật như điện áp, tản điện, loại ngược tối đa với hình dáng. Một số thông số kỹ thuật hay được áp dụng bao gồm:

Điện áp Vz: Điện áp Zener dùng để chỉ điện áp sự cố đảo ngược 2.4 V đến khoảng tầm 200 V;có thể lên tới mức 1 k
V trong những lúc mức buổi tối đa cho thiết bị lắp trên mặt phẳng (SMD) là khoảng tầm 47 V).Dòng năng lượng điện (tối đa): chiếc điện về tối đa ở điện áp Zener định nút Vz từ bỏ 200 µA mang đến 200 A).Dòng điện (tối thiểu): chiếc điện buổi tối thiểu quan trọng để diode chuyển động ổn áp là 5 m
A cùng 10 m
A.Đánh giá bán công suất: hết công xuất của diode Zener được xem theo phương pháp lấy năng lượng điện áp x mẫu điện.Công suất diode zener thường có mức giá trị tiêu biểu là 400 m
W, 500 m
W, 1 W và 5 W; đối với mặt phẳng được gắn, 200 m
W, 350 m
W, 500 m
W với 1 W là điển hình.Dung sai điện áp: thông thường ± 5%.Ổn định nhiệt độ: Điốt khoảng 5 V bao gồm độ ổn định giỏi nhất.Hình dáng: Thiết bị tất cả chì với giá treo mặt phẳng là thiết bị riêng biệt hoặc trong số mạch tích hợp.Điện trở Zener (Rz): Điốt thể hiện một vài điện trở như phân biệt từ các đặc tính IV (Vôn ampe).

Ứng dụng của điốt Zener

Điốt Zener được áp dụng để kiểm soát và điều chỉnh điện áp, như các yếu tố tham chiếu, cỗ triệt xung và trong những ứng dụng đưa mạch với mạch clipper.

Bộ điều chỉnh điện áp

Điện áp tải bằng điện áp tiến công thủng Vz của điốt. Điện trở nối tiếp giới hạn cái điện qua điốt và bớt điện áp dư lúc điốt đã dẫn.

Điốt Zener trong bảo đảm an toàn quá áp

Nếu điện áp đầu vào tăng mang lại một giá trị cao hơn nữa điện áp đánh thủng Zener, mẫu điện chạy qua điốt và tạo ra sụt áp trên năng lượng điện trở; điều này kích hoạt SCR và tạo thành một mạch ngắn xuống đất. Đoản mạch đã mở mong chì với ngắt kết nối tải khỏi nguồn cung cấp cấp.

Mạch giảm điốt Zener

Điốt Zener được thực hiện để sửa thay đổi hoặc định hình các mạch cắt dạng sóng AC. Mạch cắt số lượng giới hạn hoặc cắt bỏ những phần của một hoặc cả nhị nửa chu kỳ của dạng sóng AC để đánh giá dạng sóng hoặc bảo vệ.

Bộ kiểm soát và điều chỉnh điốt Zener

Điốt Zener có thể được thực hiện để tạo ra một cổng output điện áp ổn định với độ gợn thấp trong các điều khiếu nại dòng cài khác nhau. Bằng cách truyền một mẫu điện nhỏ dại qua diode từ nguồn điện áp, thông qua 1 điện trở giới hạn dòng phù hợp (RS), điốt zener sẽ dẫn dòng điện đủ để duy trì sự sụt sút điện áp của V out .

Chúng tôi nhớ từ những hướng dẫn trước rằng điện áp áp ra output DC từ bộ chỉnh giữ một nửa hoặc toàn sóng chứa gợn được đặt chồng lên năng lượng điện áp DC cùng khi quý hiếm tải đổi khác để có tác dụng điện áp áp sạc ra trung bình. Bằng cách liên kết một mạch bất biến zener đơn giản và dễ dàng như dưới đây trên đầu ra của bộ chỉnh lưu, một năng lượng điện áp áp sạc ra ổn định hơn rất có thể được sản xuất ra.

Ổn áp cùng với điốt zener

Điện trở, RS được kết nối thông liền với diode zener để tránh dòng điện đi qua điốt với nguồn điện áp áp, VS được liên kết qua tổ hợp. Điện áp áp ra output ổn định Vout được mang từ trên những điốt zener.

Xem thêm: 99+ Mẫu Phụ Kiện Tủ Bếp Thông Minh Giá Rẻ Cho Mọi Nhà, Phụ Kiện Tủ Bếp Thông Minh Giá Rẻ Inox 304

Điốt zener được kết nối với cực âm cực của chính nó được liên kết với cực dương của nguồn cung cấp DC nhằm nó bị phân cực ngược và sẽ chuyển động với vai trò ổn định áp. Điện trở RS được chọn để hạn chế dòng điện cực lớn chạy trong mạch.

Khi không tồn tại tải kết nối với mạch, dòng cài sẽ bằng 0, (IL=0) và tất cả dòng điện đi qua điốt zener sẽ lần lượt tiêu tán công suất cực lớn của nó. Ngoài ra, một giá trị nhỏ tuổi của điện trở RS sẽ dẫn đến loại điốt to hơn khi điện trở tải RL được kết nối và to vì vấn đề đó sẽ có tác dụng tăng yêu hố xí tán năng suất của điốt bởi vì vậy phải cẩn trọng khi chọn trở kháng làm sao cho mức công suất tối đa của zener không bị vượt quá trong đk không cài đặt hoặc tất cả tải nặng.

Tải được kết nối tuy vậy song với điốt zener, cho nên vì thế điện áp trên RL luôn giống như với điện áp zener, (VR=VZ). Có một loại zener về tối thiểu nhưng mà sự bình ổn của điện áp có công dụng và dòng zener phải luôn ở trên giá trị này vận động dưới thiết lập trong khu vực sự cố gắng của nó hồ hết lúc. Giới hạn bên trên của loại điện tất nhiên phụ nằm trong vào định mức hiệu suất của thiết bị. Việc hỗ trợ điện áp VS phải bự hơn VZ.

Một vấn đề nhỏ dại với những mạch định hình điốt zener là nhiều khi điốt rất có thể tạo ra nhiễu năng lượng điện trên đầu nguồn DC khi nó cố gắng ổn định năng lượng điện áp. Thông thường, đây chưa hẳn là sự việc đối với phần lớn các ứng dụng, nhưng việc bổ sung cập nhật một tụ điện bóc tách rời có giá trị mập trên áp ra output của zener có thể được yêu cầu để gia công mịn thêm.

Sau đó nhằm tóm tắt một chút. Một điốt zener luôn luôn được quản lý và vận hành trong điều kiện sai lệch ngược của nó. Do đó, một mạch ổn định áp đơn giản dễ dàng như vậy rất có thể được thiết kế bằng phương pháp sử dụng điốt zener để bảo trì điện áp cổng output DC không thay đổi trên tải mặc dù có sự chuyển đổi của năng lượng điện áp đầu vào hoặc biến hóa dòng năng lượng điện tải.

Các điều chỉnh điện áp zener bao gồm một giới hạn điện trở hiện tại tại RS nối tiếp với điện áp đầu vào VS với những điốt zener nối tuy vậy song cùng với tải RL trong tình trạng thiên vị ngược này. Điện áp cổng đầu ra ổn định luôn được chọn y hệt như điện áp tiến công thủng VZ của điốt.

Ví dụ điốt Zener số 1

Cần phải hỗ trợ nguồn định hình 5.0V trường đoản cú nguồn đầu vào nguồn DC. Công suất về tối đa PZ của điốt zener là 2W. Sử dụng mạch kiểm soát và điều chỉnh zener sống trên tính toán:

a).  Dòng điện cực lớn chạy qua điốt zener.

Các giá trị của các điốt Zener riêng rẽ lẻ có thể được chọn để cân xứng với ứng dụng trong khi điốt silicon sẽ luôn giảm khoảng 0,6 – 0,7V trong điều kiện phân rất thuận. Điện áp cung cấp, Vin tất nhiên phải cao hơn nữa điện áp tham chiếu đầu ra lớn nhất và trong lấy ví dụ như của chúng tôi ở trên đây là 19v.

Một điển hình điốt zener cho những mạch năng lượng điện tử nói tầm thường là 500MW, BZX55 loạt hoặc 1.3W to hơn, BZX85 loạt là điện áp zener được giới thiệu như, ví dụ, C7V5 cho một diode 7.5V chuyển ra một trong những tài liệu xem thêm điốt của BZX55C7V5 .

Chuỗi điốt zener 500m
W có sẵn từ khoảng tầm 2,4 đến khoảng tầm 100 volt và thông thường có cùng một chuỗi những giá trị được sử dụng cho loạt năng lượng điện trở 5% (E24) với xếp hạng điện áp riêng cho những điốt nhỏ nhưng rất hữu dụng này được giới thiệu trong bảng bên dưới đây.

Điện áp Diode Zener tiêu chuẩn

Xếp hạng hiệu suất điốt BZX55 Zener 500m W
2.4V	2.7V	3.0V	3,3V	3,6V	3.9V	4.3V	4,7V
5,1V	5,6V	6.2V	6,8V	7.5V	8.2V	9,1V	10V
11V	12 V	13V	15V	16V	18V	20V	22V
24 V	27V	30V	33V	36V	39V	43V	47V

Xếp hạng công suất điốt BZX85 Zener 1.3W
3,3V	3,6V	3.9V	4.3V	4,7V	5,1V	5,6	6.2V
6,8V	7.5V	8.2V	9,1V	10V	11V	12 V	13V
15V	16V	18V	20V	22V	24 V	27V	30V
33V	36V	39V	43V	47V	51V	56V	62V

Mạch cắt điốt Zener

Cho mang đến nay bọn họ đã để mắt tới làm cầm cố nào một điốt zener rất có thể được áp dụng để điều chỉnh nguồn DC ko đổi nhưng nếu biểu hiện đầu vào không phải là trạng thái ổn định DC nhưng mà là dạng sóng xoay chiều luân phiên chiều thì điốt zener vẫn phản ứng vậy nào cùng với tín hiệu biến đổi liên tục.

Mạch giảm và kẹp điốt là những mạch được thực hiện để định hình hoặc sửa đổi dạng sóng AC nguồn vào (hoặc ngẫu nhiên hình sin) nào tạo thành dạng sóng áp sạc ra có hình dạng khác biệt tùy theo cách sắp xếp mạch.Mạch đoạn clip clip điốt cũng khá được gọi là bộ giới hạn cũng chính vì chúng giới hạn hoặc cắt dồn phần dương (hoặc âm) của tín hiệu AC đầu vào.Vì những mạch clipper zener số lượng giới hạn hoặc cắt một trong những phần của dạng sóng trên chúng, chúng đa phần được áp dụng để bảo đảm mạch hoặc trong những mạch định hình dạng sóng.

Ví dụ: nếu bọn họ muốn giảm một dạng sóng đầu ra ở mức + 7.5V, bọn họ sẽ sử dụng điốt zener 7.5V. Nếu dạng sóng đầu ra cố gắng vượt quá giới hạn 7.5V, điốt zener sẽ loại trừ điện áp dư thừa từ đầu vào tạo thành dạng sóng bao gồm đỉnh phẳng vẫn giữ cổng đầu ra không đổi ở tầm mức + 7.5V. Lưu ý rằng trong đk phân cực thuận, điốt zener vẫn là một trong những điốt cùng khi đầu ra output dạng sóng AC âm xuống bên dưới -0,7V, điốt zener sẽ biến hóa giống như ngẫu nhiên điốt silicon thông thường nào và cắt đầu ra output ở -0,7V như được hiển thị phía dưới.

Tín hiệu sóng vuông

Các điốt zener được liên kết trở lại rất có thể được sử dụng như một bộ kiểm soát và điều chỉnh AC tạo nên cái gọi đùa là đồ vật phát sóng vuông của một fan nghèo nghèo. Sử dụng sự sắp xếp này, chúng ta cũng có thể cắt dạng sóng giữa cực hiếm dương + 8.2V và quý hiếm âm -8.2V đến điốt zener 7.5V.

Vì vậy, ví dụ, nếu họ muốn cắt một dạng sóng áp sạc ra giữa hai giá chỉ trị buổi tối thiểu và buổi tối đa không giống nhau, + 8V với -6V, bọn họ chỉ cần áp dụng hai điốt zener được xếp hạng khác nhau.Lưu ý rằng đầu ra output thực sự sẽ cắt dạng sóng AC trong khoảng từ + 8,7V cho -6,7V do bao gồm thêm năng lượng điện áp diode phân rất thuận.

Nói biện pháp khác, điện áp cực to đến cực lớn là 15,4 volt thay vì chưng 14 volt dự kiến, vì điện áp phân rất thuận giảm trên điốt tăng thêm 0,7 volt cho từng hướng.

Kiểu cấu hình clipper này khá phổ biến để đảm bảo mạch điện tử ngoài quá điện áp. Hai zener thường xuyên được để trên các nguồn vào đầu vào nguồn điện với trong thừa trình vận động bình thường, một trong số điốt zener là OFF và các điốt có ít hoặc không hình ảnh hưởng. Tuy nhiên, trường hợp dạng sóng năng lượng điện áp đầu vào vượt quá số lượng giới hạn của nó, thì đổi mới zener của ON zener và cắt nguồn vào để bảo vệ mạch.

Trong hướng dẫn tiếp theo sau về điốt , chúng ta sẽ xem xét áp dụng đường nối PN phân rất thuận của một điốt để tạo ra ánh sáng. Chúng ta biết từ những hướng dẫn trước rằng khi những hạt với điện di chuyển qua đường giao nhau, những electron kết hợp với lỗ trống và tích điện bị mất bên dưới dạng nhiệt, cơ mà cũng có một trong những phần năng lượng này bị tiêu tán bên dưới dạng photon nhưng bọn họ không thể thấy được chúng.

Nếu họ đặt một thấu kính mờ xung quanh đường giao nhau, tia nắng khả con kiến ​​sẽ được tạo nên và diode thay đổi nguồn sáng.Hiệu ứng này tạo thành một các loại diode khác thường được call là Điốt phát sáng, tận dụng đặc tính tạo nên ánh sáng này để phát ra ánh sáng (photon) vào nhiều color và bước sóng không giống nhau.

Diode Zener là trong những loại diode thịnh hành nhất hiện nay. Ngày hôm nay, bọn họ sẽ cùng tìm hiểu diode zener là gì? kết cấu của nó ra sao cũng như ứng dụng của nó nhé.

Hình ảnh đèn LED bên trên thực tế

Diode liên tục

Ngoài tên gọi là diode liên tục, nó còn có khá nhiều tên gọi khác biệt theo công dụng của nó như diode điều chỉnh dòng điện, diode hiện tại không đổi, diode tiêu giảm hay diode kết nối…

Schottky Diode

Diode Schottky là 1 trong những loại diode với một năng lượng điện áp rơi phân cực thuận thấp và ngắt hết sức nhanh. Trong một số loại diode này, đường giao nhau được tạo nên ra bằng cách liên hệ với vật liệu bán dẫn bởi kim loại.

Ứng dụng của diode zener

Trên thực tế, diode zener được ứng dụng thịnh hành trong mạch điều chỉnh điện áp, chuyển mạch và mạch clipper (Mạch cắt). Ráng thể:

– Mạch điều chỉnh điện áp: nhằm giúp điện áp đầu ra ổn định hơn, điện trở mắc tiếp liền sẽ số lượng giới hạn dòng điện trải qua diode và làm giảm điện áp dư quá trong quá trình diode dẫn (Điện áp của tải bởi điện áp tấn công thủng Vz của diode).

– Ứng dụng đưa mạch: Đối với trường hợp năng lượng điện áp nguồn vào vượt quá năng lượng điện áp tiến công thủng của zener thì diode sẽ tạo ra sụt áp trên điện trở dẫn mang lại kích hoạt SCR và xuất hiện một mạch ngắn xuống đất. Khi đó, ước chì được mở, kết nối tải tới nguồn cung ứng sẽ bị ngắt cùng ta đảm bảo được các linh phụ kiện khi chạm chán phải triệu chứng quá áp.

– Mạch cắt: sứ mệnh của diode zener đối với mạch cắt dạng sóng AC đó là đổi khác (Giới hạn, cắt bỏ 1 phần của một hoặc nửa chu kỳ), định hình và bảo đảm cho mạch.

Trên phía trên là chia sẻ của học viện i
T.vn về diode zener. Hy vọng những kiến thức và kỹ năng này hoàn toàn có thể giúp ích cho bạn trong quy trình học tập và làm việc. Nếu như có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại comment ngay dưới nội dung bài viết này hoặc inbox trực tiếp mang lại HOCVIENi
T.vn để được giải đáp xuất sắc nhất. Chúc các bạn thành công!

Diode chỉnh lưu giữ là gì? Tổng hợp kỹ năng và kiến thức về diode chỉnh lưu

Tổng hợp tương đối đầy đủ kiến thức về diode thu quang

Diode phạt quang là gì? khám phá về diode phân phát quang

Diode xung là gì? Ứng dụng của diode xung

Diode biến hóa dung là gì? Nguyên lý vận động và vận dụng của diode biến hóa dung

Diode tiếp điểm là gì? cấu trúc và vận dụng của diode tiếp điểm

THệ thống các đại lý đào tạo: https://giasudhsphn.edu.vn/lien-he/Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tiễn cùng chúng ta đến thành công!