Thông tin hữu ích

Diode Zener là gì, cấu tạo điốt Zener

Diode Zener (Zener diode) còn gọi là diode ổn áp, là 1 loại điốt bán dẫn làm việc ở cơ chế phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (breakdown). Điện áp này còn gọi là điện áp Zener hay thác lở (avalanche). Lúc đấy trị giá điện áp ít chỉnh sửa. Nó được chế tác sao cho lúc phân cực ngược thì điốt Zener sẽ ghim 1 mức điện áp gần cố định bằng trị giá ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch điện.Diode Zener là gì, cấu tạo điốt Zener

Diode bán dẫn (điốt bán dẫn) chặn đòng điện chạy theo hướng trái lại. Nó chỉ cho dòng điện chạy theo 1 chiều nhưng ko cho chạy theo hướng trái lại. Diode này có tác dụng ổn áp tránh gây hỏng thiết bị lúc bị quá áp. Thỉnh thoảng dòng điot này còn gọi là Diode Zener Diode hay Diode Break.

Về căn bản giống như diode tiếp giáp PN tiêu chuẩn nhưng mà chúng được thiết kế đặc thù để có điện áp đảo ngược thấp và được chỉ định, tận dụng mọi điện áp ngược được vận dụng với nó. Vậy diode zener là gì? Cấu tạo của điốt zener như thế nào? Xem thêm bài điốt là gì?

Diode Zener là gì (What is a Diode Zener)

Do thuộc tính dẫn điện 1 chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành 1 chiều, các
mạch tách sóng, mạch gim áp phân cực cho transistor hoạt động. Trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành Diode cầu.

Cấu tạo của Diode Zener

Dòng điốt này có 2 lớp bán dẫn P – N ghép với nhau, Diode Zener được phần mềm trong cơ chế phân cực ngược. Lúc phân cực thuận Diode zener như
diode thường nhưng mà lúc phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại 1 mức điện áp cố định bằng trị giá ghi trên diode.
Cấu tạo của Diode Zener

Ở đây, chất nền N và P được khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ 1 lớp silicon dioxide (SiO 2 ). Cùng lúc trong công đoạn thiết kế, toàn thể tổ hợp được mạ kim khí để đáp ứng kết nối cực dương và cực âm.

Lớp SiO 2 giúp ngăn phòng ngừa sự nhiễm bẩn của các mối nối. Thành ra, được sử dụng trong việc thiết kế diode zener.

Các diode Zener thường có cấu tạo và cách hoạt động giống nhau. Nó hoạt động giống như 1 diode dấu hiệu phổ biến đi qua các dòng điện định mức.

diode ổn áp

Ngoài ra, ko giống diode thông thường chặn dòng điện đi qua chính nó lúc bị phân cực ngược. Lúc Cathode phát triển thành hăng hái hơn Anode, điện áp đạt đến trị giá nào đấy, diode zener sẽ hoạt động trái lại.

Điều này là do lúc điện áp ngược vượt quá điện áp định mức của thiết bị. 1 công đoạn gọi là Sự cố Avalanche xảy ra trong lớp sút giảm chất bán dẫn và 1 dòng điện mở màn chạy qua diode để giảm thiểu tăng áp.

Dòng điện chạy qua diode zener tăng tới trị giá cực đại (thường bị giới hạn bởi điện trở nối liền) và 1 lúc đạt được, nó vẫn hoạt động bình ổn trong khuôn khổ điện áp ngược.

Lúc điện áp tại diode zener phát triển thành bình ổn được gọi là điện áp zener điện tử, ( Vz ) và đối với điốt zener, điện áp này có thể dao động từ dưới 1 volt tới vài trăm volt.

Điểm tại đấy điện áp zener cho dòng điện chạy qua diode có thể được điều khiển rất chuẩn xác (dung sai dưới 1%) trong quá trình pha tạp của cấu trúc bán dẫn điốt tạo cho diode 1 điện áp đánh thủng zener chi tiết , (  Vz  ) cho thí dụ: 4.3V hoặc 7.5V. Điện áp đánh thủng zener trên đường cong IV đa số là 1 đường thẳng đứng.

Nguyên tắc hoạt động của Zener Diode

Diode Zener là gì, cấu tạo điốt Zener

Các Zener Dioder có điện áp đánh thủng ngược được xác định rõ, tại đấy nó mở màn dẫn dòng điện và tiếp diễn hoạt động liên tiếp ở cơ chế phân cực ngược nhưng ko bị hỏng. Tuy nhiên, sự sụt giảm điện áp trên diode vẫn ko đổi trong 1 khuôn khổ điện áp rộng, 1 tác dụng khiến cho điốt Zener thích hợp để sử dụng trong điều chỉnh điện áp.

Nguyên lý hoạt động của Zener Diode

Diode Zener hoạt động giống như diode thông thường lúc ở cơ chế phân cực thuận và có điện áp bật từ 0,3 tới 0,7 V. Ngoài ra, lúc được kết nối ở cơ chế đảo ngược, thường thấy trong đông đảo các phần mềm của nó, a dòng rò bé có thể chảy. Lúc điện áp ngược nâng cao tới điện áp đánh thủng được xác định trước (Vz), 1 dòng điện mở màn chạy qua diode. Dòng điện tăng tới mức tối đa, được xác định bởi điện trở nối liền, sau đấy nó bình ổn và ko đổi trong 1 khuôn khổ rộng của điện áp phần mềm.

Sự cố Zener

Sự cố là do hiệu ứng phân hủy Zener xảy ra dưới 5,5 V hoặc ion hóa ảnh hưởng xảy ra trên 5,5 V. Cả 2 chế độ dẫn tới cùng 1 hành vi và ko đề xuất mạch không giống nhau; bên cạnh đó, mỗi chế độ có 1 hệ số nhiệt độ không giống nhau.

Hiệu ứng Zener có hệ số nhiệt độ âm khi mà hiệu ứng ảnh hưởng trải qua hệ số dương. 2 hiệu ứng nhiệt độ đa số bằng nhau ở 5,5 V và triệt tiêu lẫn nhau để khiến cho điốt Zener được định mức ở khoảng 5,5 V bình ổn nhất trong 1 loạt các điều kiện nhiệt độ.

Tham số kỹ thuật diode Zener

Điốt Zener không giống nhau về tham số kỹ thuật như điện áp, tản điện, dòng ngược tối đa và dạng hình. 1 số tham số kỹ thuật thường được sử dụng bao gồm:

  • Điện áp Vz: Điện áp Zener dùng để chỉ điện áp sự cố đảo ngược 2.4 V tới khoảng 200 V; có thể lên đến 1 kV khi mà mức tối đa cho thiết bị gắn trên bề mặt (SMD) là khoảng 47 V).
  • Dòng điện (tối đa): Dòng điện tối đa ở điện áp Zener định mức Vz từ 200 uA tới 200 A).
  • Dòng điện (tối thiểu): Dòng điện tối thiểu nhu yếu để diode phá vỡ 5 mA và 10 mA.
  • Bình chọn công suất: Công suất tối đa của diode Zener được tính theo công thức lấy điện áp x dòng điện. Công suất diode zener thường có trị giá điển hình là 400 mW, 500 mW, 1 W và 5 W; đối với bề mặt được gắn, 200 mW, 350 mW, 500 mW và 1 W là tiêu biểu.
  • Dung sai điện áp: Thông thường ± 5%.
  • Bất biến nhiệt độ: Điốt khoảng 5 V có độ bình ổn tốt nhất.
  • Hình trạng: Thiết bị có chì và giá treo bề mặt là thiết bị biệt lập hoặc trong các mạch tích hợp.
  • Điện trở Zener (Rz): Diode trình bày 1 số điện trở như hiển nhiên từ các đặc tính IV.

Phần mềm diode Zener

Điốt Zener được sử dụng để điều chỉnh điện áp, như các nhân tố tham chiếu, bộ triệt xung và trong các phần mềm chuyển mạch và mạch clipper.

Bộ điều chỉnh điện áp

Điện áp tải bằng điện áp đánh thủng VZ của diode. Điện trở nối liền giới hạn dòng điện qua diode và giảm điện áp dư lúc diode đang dẫn.

Bộ điều chỉnh shunt diode Zener

Hình 3: Bộ điều chỉnh shunt diode Zener

Diode Zener trong bảo vệ quá áp

Nếu điện áp đầu vào tăng tới 1 trị giá cao hơn điện áp đánh thủng Zener, dòng điện chạy qua diode và tạo ra sụt áp trên điện trở; điều này kích hoạt SCR và tạo ra 1 mạch ngắn xuống đất. Đoản mạch sẽ mở cầu chì và ngắt kết nối tải khỏi nguồn phân phối.

Mạch xà beng quá áp SCR

Hình 4: Mạch choòng quá áp SCR

Mạch cắt Diode Zener

Điốt Zener được sử dụng để sửa đổi hoặc định hình các mạch cắt dạng sóng AC. Mạch cắt giới hạn hoặc cắt bỏ các phần của 1 hoặc cả 2 nửa chu kỳ của dạng sóng AC để định dạng hình sóng hoặc bảo vệ.

Mạch cắt Diode Zener

Hình 5: Mạch cắt diode Zener

Bộ điều chỉnh điốt Zener

Điốt Zener có thể được sử dụng để đáp ứng 1 đầu ra điện áp bình ổn với độ gợn thấp trong các điều kiện dòng tải không giống nhau. Bằng cách truyền 1 dòng điện bé qua diode từ nguồn điện áp, phê duyệt 1 điện trở giới hạn dòng phù hợp ( S ), diode zener sẽ dẫn dòng điện đủ để duy trì sự sụt giảm điện áp của V out .

Chúng tôi nhớ từ các chỉ dẫn trước rằng điện áp đầu ra DC từ bộ chỉnh lưu 1 nửa hoặc toàn sóng chứa gợn được đặt chồng lên điện áp DC và lúc trị giá tải chỉnh sửa để làm điện áp đầu ra trung bình. Bằng cách kết nối 1 mạch bình ổn zener dễ dãi như dưới đây trên đầu ra của bộ chỉnh lưu, 1 điện áp đầu ra bình ổn hơn có thể được tạo ra.

Bộ điều chỉnh điốt Zener

Diode Zener là gì

Điện trở, S được kết nối nối liền với diode zener để giảm thiểu dòng điện đi qua diode với nguồn điện áp, S được kết nối qua tổ hợp. Điện áp đầu ra bình ổn ra được lấy từ trên các diode zener.

Diode zener được kết nối với cực âm cực của nó được kết nối với đường ray dương của nguồn phân phối DC để nó bị phân cực ngược và sẽ hoạt động trong điều kiện sự cố. Điện trở S được chọn để giảm thiểu dòng điện cực đại chạy trong mạch.

Lúc ko có tải kết nối với mạch, dòng tải sẽ bằng 0, (  L  = 0  ) và tất cả dòng điện đi qua diode zener sẽ tuần tự tiêu tan công suất cực đại của nó. Tuy nhiên, 1 trị giá bé của điện trở sê-ri S sẽ dẫn tới dòng diode mập hơn lúc điện trở tải L được kết nối và mập vì điều này sẽ làm tăng yêu hố tiêu tán công suất của diode vì thế phải cẩn thận lúc chọn trị giá thích hợp của sê-ri trở kháng sao cho mức công suất tối đa của zener ko bị vượt quá trong điều kiện ko tải hoặc trở kháng cao này.

Tải được kết nối song song với diode zener, do đấy điện áp trên L luôn giống với điện áp zener, (  R  = V Z  ). Có 1 dòng zener tối thiểu nhưng sự bình ổn của điện áp có hiệu quả và dòng zener phải luôn ở trên trị giá này hoạt động dưới tải trong khu vực sự cố của nó mọi khi. Giới hạn trên của dòng điện tất nhiên lệ thuộc vào định mức công suất của thiết bị. Việc phân phối điện áp S phải mập hơn Z .

1 vấn đề bé với các mạch bình ổn diode zener là thỉnh thoảng diode có thể tạo ra nhiễu điện trên đầu nguồn DC lúc nó nỗ lực bình ổn điện áp. Thông thường, đây chẳng hề là vấn đề đối với đông đảo các phần mềm, nhưng mà việc bổ sung 1 tụ điện tách rời có trị giá mập trên đầu ra của zener có thể được đề xuất để làm mịn thêm.

Sau đấy để tóm lược 1 chút. 1 diode zener luôn được vận hành trong điều kiện lệch lạc ngược của nó. Do đấy, 1 mạch ổn áp dễ dãi tương tự có thể được thiết kế bằng cách sử dụng diode zener để duy trì điện áp đầu ra DC ko đổi trên tải dù rằng có sự chỉnh sửa của điện áp đầu vào hoặc chỉnh sửa dòng điện tải.

Các điều chỉnh điện áp zener bao gồm 1 giới hạn điện trở ngày nay S nối liền với điện áp đầu vào S với các diode zener nối song song với tải L trong trạng thái thiên tư ngược này. Điện áp đầu ra bình ổn luôn được chọn giống như điện áp đánh thủng Z của diode.

Thí dụ điốt Zener số 1

Cần phải phân phối nguồn bình ổn 5.0V từ nguồn đầu vào nguồn DC DC. Xếp hạng công suất tối đa Z của diode zener là 2W. Sử dụng mạch điều chỉnh zener ở trên tính toán:

a).  Dòng điện cực đại chạy qua diode zener.

Diode Zener là gì 1

b).  Trị giá tối thiểu của điện trở nối liền, S

Diode Zener là gì 2

c).  Dòng tải L nếu điện trở tải 1kΩ được kết nối qua diode zener.

công thức tính điện áp diode zener

Cười mở mồm).  Dòng điện zener Z ở mức đầy tải.

Diode Zener là gì, cấu tạo điốt Zener 1

Điện áp điốt Zener

Cộng với việc tạo ra 1 đầu ra điện áp bình ổn độc nhất, điốt zener cũng có thể được kết nối với nhau theo chuỗi cộng với các điốt dấu hiệu silicon thông thường để đáp ứng nhiều trị giá đầu ra điện áp tham chiếu không giống nhau như dưới đây.

Điốt Zener được mắc nối liền

cấu tạo điốt Zener

Các trị giá của các điốt Zener riêng biệt có thể được chọn để thích hợp với phần mềm khi mà diode silicon sẽ luôn giảm khoảng 0,6 – 0,7V trong điều kiện phân cực thuận. Điện áp phân phối, Vin hẳn nhiên phải cao hơn điện áp tham chiếu đầu ra mập nhất và trong thí dụ của chúng tôi ở trên đây là 19v.

1 tiêu biểu diode zener cho các mạch điện tử khái quát là 500MW, BZX55 loạt hoặc 1.3W mập hơn, BZX85 loạt là điện áp zener được đưa ra như, thí dụ, C7V5 cho 1 diode 7.5V đưa ra 1 số tài liệu tham khảo diode của BZX55C7V5 .

Chuỗi điốt zener 500mW có sẵn từ khoảng 2,4 tới khoảng 100 volt và thường có cùng 1 chuỗi các trị giá được sử dụng cho loạt điện trở 5% (E24) với xếp hạng điện áp riêng cho các điốt bé nhưng mà rất hữu dụng này được đưa ra trong bảng dưới đây.

Điện áp Diode Zener tiêu chuẩn

Xếp hạng công suất điốt BZX55 Zener 500mW
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 Diode Zener

Đến giờ chúng ta đã phê duyệt làm thế nào 1 diode zener có thể được sử dụng để điều chỉnh nguồn DC ko đổi nhưng mà nếu dấu hiệu đầu vào chẳng hề là tình trạng bình ổn DC nhưng là dạng sóng xoay chiều xoay chiều thì diode zener sẽ phản ứng thế nào với dấu hiệu chỉnh sửa liên tiếp.

Mạch cắt và kẹp điốt là các mạch được sử dụng để định hình hoặc sửa đổi dạng sóng AC đầu vào (hoặc bất cứ hình sin) nào tạo ra dạng sóng đầu ra có dạng hình không giống nhau tùy theo cách sắp đặt mạch. Mạch clip clip điốt cũng được gọi là bộ giới hạn bởi vì chúng giới hạn hoặc cắt bỏ phần dương (hoặc âm) của dấu hiệu AC đầu vào. Vì các mạch clipper zener giới hạn hoặc cắt 1 phần của dạng sóng trên chúng, chúng chủ công được sử dụng để bảo vệ mạch hoặc trong các mạch định dạng hình sóng.

Thí dụ: nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra ở mức + 7.5V, chúng ta sẽ sử dụng diode zener 7.5V. Nếu dạng sóng đầu ra nỗ lực vượt quá giới hạn 7.5V, diode zener sẽ loại trừ điện áp dôi thừa từ đầu vào tạo ra dạng sóng có đỉnh phẳng vẫn giữ đầu ra ko đổi ở mức + 7.5V. Xem xét rằng trong điều kiện phân cực thuận, diode zener vẫn là 1 diode và lúc đầu ra dạng sóng AC âm xuống dưới -0,7V, diode zener sẽ biến đổi ON ON giống như bất cứ diode silicon thông thường nào và cắt đầu ra ở -0,7V như được hiển thị phía dưới.

Dấu hiệu sóng vuông

tìm hiểu cấu tạo điốt Zener

Các điốt zener được kết nối quay về có thể được sử dụng như 1 bộ điều chỉnh AC tạo ra cái gọi đùa là máy phát sóng vuông của 1 người nghèo nghèo. Sử dụng sự sắp đặt này, chúng ta có thể cắt dạng sóng giữa trị giá dương + 8.2V và trị giá âm -8.2V cho diode zener 7.5V.

Thành ra, thí dụ, nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra giữa 2 trị giá tối thiểu và tối đa không giống nhau, + 8V và -6V, chúng ta chỉ cần sử dụng 2 điốt zener được xếp hạng không giống nhau. Xem xét rằng đầu ra thực thụ sẽ cắt dạng sóng AC trong vòng từ + 8,7V tới -6,7V do có thêm điện áp diode phân cực thuận.

Nói cách khác, điện áp cực đại tới cực đại là 15,4 volt thay vì 14 volt dự định, vì điện áp phân cực thuận giảm trên diode gia tăng 0,7 volt cho mỗi hướng.

Kiểu cấu hình clipper này khá bình thường để bảo vệ mạch điện tử khỏi quá điện áp. 2 zener thường được đặt trên các đầu vào đầu vào nguồn điện và trong công đoạn hoạt động phổ biến, 1 trong các điốt zener là TẮT TẮT và các điốt có ít hoặc ko tác động. Ngoài ra, nếu dạng sóng điện áp đầu vào vượt quá giới hạn của nó, thì biến zener của ON zener và cắt đầu vào để bảo vệ mạch.

Trong chỉ dẫn tiếp theo về điốt , chúng ta sẽ phê duyệt sử dụng đường nối PN phân cực thuận của 1 diode để đáp ứng ánh sáng. Chúng ta biết từ các chỉ dẫn trước rằng lúc các hạt mang điện chuyển di qua đường giao nhau, các electron liên kết với lỗ trống và năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt, nhưng mà cũng có 1 phần năng lượng này bị tiêu tan dưới dạng photon nhưng mà chúng ta chẳng thể nhận ra chúng.

Nếu chúng ta đặt 1 thấu kính mờ bao quanh đường giao nhau, ánh sáng khả kiến ​​sẽ được tạo ra và diode biến thành nguồn sáng. Hiệu ứng này tạo ra 1 loại diode khác lạ được gọi là Điốt phát sáng, lợi dụng đặc tính tạo ra ánh sáng này để phát ra ánh sáng (photon) trong nhiều màu sắc và bước sóng không giống nhau.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

đèn LED Bạc Liêu


Thông tin thêm

Diode Zener là gì, cấu tạo điốt Zener
#Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener
[rule_3_plain] #Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener

Diode Zener (Zener diode) còn gọi là diode ổn áp, là 1 loại điốt bán dẫn làm việc ở cơ chế phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (breakdown). Điện áp này còn gọi là điện áp Zener hay thác lở (avalanche). Lúc đấy trị giá điện áp ít chỉnh sửa. Nó được chế tác sao cho lúc phân cực ngược thì điốt Zener sẽ ghim 1 mức điện áp gần cố định bằng trị giá ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch điện.
Diode bán dẫn (điốt bán dẫn) chặn đòng điện chạy theo hướng trái lại. Nó chỉ cho dòng điện chạy theo 1 chiều nhưng ko cho chạy theo hướng trái lại. Diode này có tác dụng ổn áp tránh gây hỏng thiết bị lúc bị quá áp. Thỉnh thoảng dòng điot này còn gọi là Diode Zener Diode hay Diode Break.
Về căn bản giống như diode tiếp giáp PN tiêu chuẩn nhưng mà chúng được thiết kế đặc thù để có điện áp đảo ngược thấp và được chỉ định, tận dụng mọi điện áp ngược được vận dụng với nó. Vậy diode zener là gì? Cấu tạo của điốt zener như thế nào? Xem thêm bài điốt là gì?
Diode Zener là gì (What is a Diode Zener)
Do thuộc tính dẫn điện 1 chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành 1 chiều, cácmạch tách sóng, mạch gim áp phân cực cho transistor hoạt động. Trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành Diode cầu.
Cấu tạo của Diode Zener
Dòng điốt này có 2 lớp bán dẫn P – N ghép với nhau, Diode Zener được phần mềm trong cơ chế phân cực ngược. Lúc phân cực thuận Diode zener nhưdiode thường nhưng mà lúc phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại 1 mức điện áp cố định bằng trị giá ghi trên diode.
Ở đây, chất nền N và P được khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ 1 lớp silicon dioxide (SiO 2 ). Cùng lúc trong công đoạn thiết kế, toàn thể tổ hợp được mạ kim khí để đáp ứng kết nối cực dương và cực âm.
Lớp SiO 2 giúp ngăn phòng ngừa sự nhiễm bẩn của các mối nối. Thành ra, được sử dụng trong việc thiết kế diode zener.
Các diode Zener thường có cấu tạo và cách hoạt động giống nhau. Nó hoạt động giống như 1 diode dấu hiệu phổ biến đi qua các dòng điện định mức.

Ngoài ra, ko giống diode thông thường chặn dòng điện đi qua chính nó lúc bị phân cực ngược. Lúc Cathode phát triển thành hăng hái hơn Anode, điện áp đạt đến trị giá nào đấy, diode zener sẽ hoạt động trái lại.
Điều này là do lúc điện áp ngược vượt quá điện áp định mức của thiết bị. 1 công đoạn gọi là Sự cố Avalanche xảy ra trong lớp sút giảm chất bán dẫn và 1 dòng điện mở màn chạy qua diode để giảm thiểu tăng áp.
Dòng điện chạy qua diode zener tăng tới trị giá cực đại (thường bị giới hạn bởi điện trở nối liền) và 1 lúc đạt được, nó vẫn hoạt động bình ổn trong khuôn khổ điện áp ngược.
Lúc điện áp tại diode zener phát triển thành bình ổn được gọi là điện áp zener điện tử, ( Vz ) và đối với điốt zener, điện áp này có thể dao động từ dưới 1 volt tới vài trăm volt.
Điểm tại đấy điện áp zener cho dòng điện chạy qua diode có thể được điều khiển rất chuẩn xác (dung sai dưới 1%) trong quá trình pha tạp của cấu trúc bán dẫn điốt tạo cho diode 1 điện áp đánh thủng zener chi tiết , (  Vz  ) cho thí dụ: 4.3V hoặc 7.5V. Điện áp đánh thủng zener trên đường cong IV đa số là 1 đường thẳng đứng.
Nguyên tắc hoạt động của Zener Diode

Các Zener Dioder có điện áp đánh thủng ngược được xác định rõ, tại đấy nó mở màn dẫn dòng điện và tiếp diễn hoạt động liên tiếp ở cơ chế phân cực ngược nhưng ko bị hỏng. Tuy nhiên, sự sụt giảm điện áp trên diode vẫn ko đổi trong 1 khuôn khổ điện áp rộng, 1 tác dụng khiến cho điốt Zener thích hợp để sử dụng trong điều chỉnh điện áp.

Diode Zener hoạt động giống như diode thông thường lúc ở cơ chế phân cực thuận và có điện áp bật từ 0,3 tới 0,7 V. Ngoài ra, lúc được kết nối ở cơ chế đảo ngược, thường thấy trong đông đảo các phần mềm của nó, a dòng rò bé có thể chảy. Lúc điện áp ngược nâng cao tới điện áp đánh thủng được xác định trước (Vz), 1 dòng điện mở màn chạy qua diode. Dòng điện tăng tới mức tối đa, được xác định bởi điện trở nối liền, sau đấy nó bình ổn và ko đổi trong 1 khuôn khổ rộng của điện áp phần mềm.
Sự cố Zener
Sự cố là do hiệu ứng phân hủy Zener xảy ra dưới 5,5 V hoặc ion hóa ảnh hưởng xảy ra trên 5,5 V. Cả 2 chế độ dẫn tới cùng 1 hành vi và ko đề xuất mạch không giống nhau; bên cạnh đó, mỗi chế độ có 1 hệ số nhiệt độ không giống nhau.
Hiệu ứng Zener có hệ số nhiệt độ âm khi mà hiệu ứng ảnh hưởng trải qua hệ số dương. 2 hiệu ứng nhiệt độ đa số bằng nhau ở 5,5 V và triệt tiêu lẫn nhau để khiến cho điốt Zener được định mức ở khoảng 5,5 V bình ổn nhất trong 1 loạt các điều kiện nhiệt độ.
Tham số kỹ thuật diode Zener
Điốt Zener không giống nhau về tham số kỹ thuật như điện áp, tản điện, dòng ngược tối đa và dạng hình. 1 số tham số kỹ thuật thường được sử dụng bao gồm:
Điện áp Vz: Điện áp Zener dùng để chỉ điện áp sự cố đảo ngược 2.4 V tới khoảng 200 V; có thể lên đến 1 kV khi mà mức tối đa cho thiết bị gắn trên bề mặt (SMD) là khoảng 47 V).
Dòng điện (tối đa): Dòng điện tối đa ở điện áp Zener định mức Vz từ 200 uA tới 200 A).
Dòng điện (tối thiểu): Dòng điện tối thiểu nhu yếu để diode phá vỡ 5 mA và 10 mA.
Bình chọn công suất: Công suất tối đa của diode Zener được tính theo công thức lấy điện áp x dòng điện. Công suất diode zener thường có trị giá điển hình là 400 mW, 500 mW, 1 W và 5 W; đối với bề mặt được gắn, 200 mW, 350 mW, 500 mW và 1 W là tiêu biểu.
Dung sai điện áp: Thông thường ± 5%.
Bất biến nhiệt độ: Điốt khoảng 5 V có độ bình ổn tốt nhất.
Hình trạng: Thiết bị có chì và giá treo bề mặt là thiết bị biệt lập hoặc trong các mạch tích hợp.
Điện trở Zener (Rz): Diode trình bày 1 số điện trở như hiển nhiên từ các đặc tính IV.

Phần mềm diode Zener
Điốt Zener được sử dụng để điều chỉnh điện áp, như các nhân tố tham chiếu, bộ triệt xung và trong các phần mềm chuyển mạch và mạch clipper.
Bộ điều chỉnh điện áp
Điện áp tải bằng điện áp đánh thủng VZ của diode. Điện trở nối liền giới hạn dòng điện qua diode và giảm điện áp dư lúc diode đang dẫn.

Hình 3: Bộ điều chỉnh shunt diode Zener
Diode Zener trong bảo vệ quá áp
Nếu điện áp đầu vào tăng tới 1 trị giá cao hơn điện áp đánh thủng Zener, dòng điện chạy qua diode và tạo ra sụt áp trên điện trở; điều này kích hoạt SCR và tạo ra 1 mạch ngắn xuống đất. Đoản mạch sẽ mở cầu chì và ngắt kết nối tải khỏi nguồn phân phối.

Hình 4: Mạch choòng quá áp SCR
Mạch cắt Diode Zener
Điốt Zener được sử dụng để sửa đổi hoặc định hình các mạch cắt dạng sóng AC. Mạch cắt giới hạn hoặc cắt bỏ các phần của 1 hoặc cả 2 nửa chu kỳ của dạng sóng AC để định dạng hình sóng hoặc bảo vệ.

Hình 5: Mạch cắt diode Zener

Bộ điều chỉnh điốt Zener
Điốt Zener có thể được sử dụng để đáp ứng 1 đầu ra điện áp bình ổn với độ gợn thấp trong các điều kiện dòng tải không giống nhau. Bằng cách truyền 1 dòng điện bé qua diode từ nguồn điện áp, phê duyệt 1 điện trở giới hạn dòng phù hợp ( R S ), diode zener sẽ dẫn dòng điện đủ để duy trì sự sụt giảm điện áp của V out .
Chúng tôi nhớ từ các chỉ dẫn trước rằng điện áp đầu ra DC từ bộ chỉnh lưu 1 nửa hoặc toàn sóng chứa gợn được đặt chồng lên điện áp DC và lúc trị giá tải chỉnh sửa để làm điện áp đầu ra trung bình. Bằng cách kết nối 1 mạch bình ổn zener dễ dãi như dưới đây trên đầu ra của bộ chỉnh lưu, 1 điện áp đầu ra bình ổn hơn có thể được tạo ra.
Bộ điều chỉnh điốt Zener

Điện trở, R S được kết nối nối liền với diode zener để giảm thiểu dòng điện đi qua diode với nguồn điện áp, V S được kết nối qua tổ hợp. Điện áp đầu ra bình ổn V ra được lấy từ trên các diode zener.
Diode zener được kết nối với cực âm cực của nó được kết nối với đường ray dương của nguồn phân phối DC để nó bị phân cực ngược và sẽ hoạt động trong điều kiện sự cố. Điện trở R S được chọn để giảm thiểu dòng điện cực đại chạy trong mạch.
Lúc ko có tải kết nối với mạch, dòng tải sẽ bằng 0, (  I L  = 0  ) và tất cả dòng điện đi qua diode zener sẽ tuần tự tiêu tan công suất cực đại của nó. Tuy nhiên, 1 trị giá bé của điện trở sê-ri R S sẽ dẫn tới dòng diode mập hơn lúc điện trở tải R L được kết nối và mập vì điều này sẽ làm tăng yêu hố tiêu tán công suất của diode vì thế phải cẩn thận lúc chọn trị giá thích hợp của sê-ri trở kháng sao cho mức công suất tối đa của zener ko bị vượt quá trong điều kiện ko tải hoặc trở kháng cao này.
Tải được kết nối song song với diode zener, do đấy điện áp trên R L luôn giống với điện áp zener, (  V R  = V Z  ). Có 1 dòng zener tối thiểu nhưng sự bình ổn của điện áp có hiệu quả và dòng zener phải luôn ở trên trị giá này hoạt động dưới tải trong khu vực sự cố của nó mọi khi. Giới hạn trên của dòng điện tất nhiên lệ thuộc vào định mức công suất của thiết bị. Việc phân phối điện áp V S phải mập hơn V Z .
1 vấn đề bé với các mạch bình ổn diode zener là thỉnh thoảng diode có thể tạo ra nhiễu điện trên đầu nguồn DC lúc nó nỗ lực bình ổn điện áp. Thông thường, đây chẳng hề là vấn đề đối với đông đảo các phần mềm, nhưng mà việc bổ sung 1 tụ điện tách rời có trị giá mập trên đầu ra của zener có thể được đề xuất để làm mịn thêm.
Sau đấy để tóm lược 1 chút. 1 diode zener luôn được vận hành trong điều kiện lệch lạc ngược của nó. Do đấy, 1 mạch ổn áp dễ dãi tương tự có thể được thiết kế bằng cách sử dụng diode zener để duy trì điện áp đầu ra DC ko đổi trên tải dù rằng có sự chỉnh sửa của điện áp đầu vào hoặc chỉnh sửa dòng điện tải.
Các điều chỉnh điện áp zener bao gồm 1 giới hạn điện trở ngày nay R S nối liền với điện áp đầu vào V S với các diode zener nối song song với tải R L trong trạng thái thiên tư ngược này. Điện áp đầu ra bình ổn luôn được chọn giống như điện áp đánh thủng V Z của diode.
Thí dụ điốt Zener số 1
Cần phải phân phối nguồn bình ổn 5.0V từ nguồn đầu vào nguồn DC DC. Xếp hạng công suất tối đa P Z của diode zener là 2W. Sử dụng mạch điều chỉnh zener ở trên tính toán:
a).  Dòng điện cực đại chạy qua diode zener.

b).  Trị giá tối thiểu của điện trở nối liền, R S

c).  Dòng tải I L nếu điện trở tải 1kΩ được kết nối qua diode zener.

Cười mở mồm).  Dòng điện zener I Z ở mức đầy tải.

Điện áp điốt Zener
Cộng với việc tạo ra 1 đầu ra điện áp bình ổn độc nhất, điốt zener cũng có thể được kết nối với nhau theo chuỗi cộng với các điốt dấu hiệu silicon thông thường để đáp ứng nhiều trị giá đầu ra điện áp tham chiếu không giống nhau như dưới đây.
Điốt Zener được mắc nối liền

Các trị giá của các điốt Zener riêng biệt có thể được chọn để thích hợp với phần mềm khi mà diode silicon sẽ luôn giảm khoảng 0,6 – 0,7V trong điều kiện phân cực thuận. Điện áp phân phối, Vin hẳn nhiên phải cao hơn điện áp tham chiếu đầu ra mập nhất và trong thí dụ của chúng tôi ở trên đây là 19v.
1 tiêu biểu diode zener cho các mạch điện tử khái quát là 500MW, BZX55 loạt hoặc 1.3W mập hơn, BZX85 loạt là điện áp zener được đưa ra như, thí dụ, C7V5 cho 1 diode 7.5V đưa ra 1 số tài liệu tham khảo diode của BZX55C7V5 .
Chuỗi điốt zener 500mW có sẵn từ khoảng 2,4 tới khoảng 100 volt và thường có cùng 1 chuỗi các trị giá được sử dụng cho loạt điện trở 5% (E24) với xếp hạng điện áp riêng cho các điốt bé nhưng mà rất hữu dụng này được đưa ra trong bảng dưới đây.
Điện áp Diode Zener tiêu chuẩn
Xếp hạng công suất điốt BZX55 Zener 500mW
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 Diode Zener
Đến giờ chúng ta đã phê duyệt làm thế nào 1 diode zener có thể được sử dụng để điều chỉnh nguồn DC ko đổi nhưng mà nếu dấu hiệu đầu vào chẳng hề là tình trạng bình ổn DC nhưng là dạng sóng xoay chiều xoay chiều thì diode zener sẽ phản ứng thế nào với dấu hiệu chỉnh sửa liên tiếp.
Mạch cắt và kẹp điốt là các mạch được sử dụng để định hình hoặc sửa đổi dạng sóng AC đầu vào (hoặc bất cứ hình sin) nào tạo ra dạng sóng đầu ra có dạng hình không giống nhau tùy theo cách sắp đặt mạch. Mạch clip clip điốt cũng được gọi là bộ giới hạn bởi vì chúng giới hạn hoặc cắt bỏ phần dương (hoặc âm) của dấu hiệu AC đầu vào. Vì các mạch clipper zener giới hạn hoặc cắt 1 phần của dạng sóng trên chúng, chúng chủ công được sử dụng để bảo vệ mạch hoặc trong các mạch định dạng hình sóng.
Thí dụ: nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra ở mức + 7.5V, chúng ta sẽ sử dụng diode zener 7.5V. Nếu dạng sóng đầu ra nỗ lực vượt quá giới hạn 7.5V, diode zener sẽ loại trừ điện áp dôi thừa từ đầu vào tạo ra dạng sóng có đỉnh phẳng vẫn giữ đầu ra ko đổi ở mức + 7.5V. Xem xét rằng trong điều kiện phân cực thuận, diode zener vẫn là 1 diode và lúc đầu ra dạng sóng AC âm xuống dưới -0,7V, diode zener sẽ biến đổi ON ON giống như bất cứ diode silicon thông thường nào và cắt đầu ra ở -0,7V như được hiển thị phía dưới.
Dấu hiệu sóng vuông

Các điốt zener được kết nối quay về có thể được sử dụng như 1 bộ điều chỉnh AC tạo ra cái gọi đùa là máy phát sóng vuông của 1 người nghèo nghèo. Sử dụng sự sắp đặt này, chúng ta có thể cắt dạng sóng giữa trị giá dương + 8.2V và trị giá âm -8.2V cho diode zener 7.5V.
Thành ra, thí dụ, nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra giữa 2 trị giá tối thiểu và tối đa không giống nhau, + 8V và -6V, chúng ta chỉ cần sử dụng 2 điốt zener được xếp hạng không giống nhau. Xem xét rằng đầu ra thực thụ sẽ cắt dạng sóng AC trong vòng từ + 8,7V tới -6,7V do có thêm điện áp diode phân cực thuận.
Nói cách khác, điện áp cực đại tới cực đại là 15,4 volt thay vì 14 volt dự định, vì điện áp phân cực thuận giảm trên diode gia tăng 0,7 volt cho mỗi hướng.
Kiểu cấu hình clipper này khá bình thường để bảo vệ mạch điện tử khỏi quá điện áp. 2 zener thường được đặt trên các đầu vào đầu vào nguồn điện và trong công đoạn hoạt động phổ biến, 1 trong các điốt zener là TẮT TẮT và các điốt có ít hoặc ko tác động. Ngoài ra, nếu dạng sóng điện áp đầu vào vượt quá giới hạn của nó, thì biến zener của ON zener và cắt đầu vào để bảo vệ mạch.
Trong chỉ dẫn tiếp theo về điốt , chúng ta sẽ phê duyệt sử dụng đường nối PN phân cực thuận của 1 diode để đáp ứng ánh sáng. Chúng ta biết từ các chỉ dẫn trước rằng lúc các hạt mang điện chuyển di qua đường giao nhau, các electron liên kết với lỗ trống và năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt, nhưng mà cũng có 1 phần năng lượng này bị tiêu tan dưới dạng photon nhưng mà chúng ta chẳng thể nhận ra chúng.
Nếu chúng ta đặt 1 thấu kính mờ bao quanh đường giao nhau, ánh sáng khả kiến ​​sẽ được tạo ra và diode biến thành nguồn sáng. Hiệu ứng này tạo ra 1 loại diode khác lạ được gọi là Điốt phát sáng, lợi dụng đặc tính tạo ra ánh sáng này để phát ra ánh sáng (photon) trong nhiều màu sắc và bước sóng không giống nhau.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

#Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener
[rule_2_plain] #Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener
[rule_2_plain] #Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener
[rule_3_plain]

#Diode #Zener #là #gì #cấu #tạo #điốt #Zener

Diode Zener (Zener diode) còn gọi là diode ổn áp, là 1 loại điốt bán dẫn làm việc ở cơ chế phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (breakdown). Điện áp này còn gọi là điện áp Zener hay thác lở (avalanche). Lúc đấy trị giá điện áp ít chỉnh sửa. Nó được chế tác sao cho lúc phân cực ngược thì điốt Zener sẽ ghim 1 mức điện áp gần cố định bằng trị giá ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch điện.
Diode bán dẫn (điốt bán dẫn) chặn đòng điện chạy theo hướng trái lại. Nó chỉ cho dòng điện chạy theo 1 chiều nhưng ko cho chạy theo hướng trái lại. Diode này có tác dụng ổn áp tránh gây hỏng thiết bị lúc bị quá áp. Thỉnh thoảng dòng điot này còn gọi là Diode Zener Diode hay Diode Break.
Về căn bản giống như diode tiếp giáp PN tiêu chuẩn nhưng mà chúng được thiết kế đặc thù để có điện áp đảo ngược thấp và được chỉ định, tận dụng mọi điện áp ngược được vận dụng với nó. Vậy diode zener là gì? Cấu tạo của điốt zener như thế nào? Xem thêm bài điốt là gì?
Diode Zener là gì (What is a Diode Zener)
Do thuộc tính dẫn điện 1 chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành 1 chiều, cácmạch tách sóng, mạch gim áp phân cực cho transistor hoạt động. Trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành Diode cầu.
Cấu tạo của Diode Zener
Dòng điốt này có 2 lớp bán dẫn P – N ghép với nhau, Diode Zener được phần mềm trong cơ chế phân cực ngược. Lúc phân cực thuận Diode zener nhưdiode thường nhưng mà lúc phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại 1 mức điện áp cố định bằng trị giá ghi trên diode.
Ở đây, chất nền N và P được khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ 1 lớp silicon dioxide (SiO 2 ). Cùng lúc trong công đoạn thiết kế, toàn thể tổ hợp được mạ kim khí để đáp ứng kết nối cực dương và cực âm.
Lớp SiO 2 giúp ngăn phòng ngừa sự nhiễm bẩn của các mối nối. Thành ra, được sử dụng trong việc thiết kế diode zener.
Các diode Zener thường có cấu tạo và cách hoạt động giống nhau. Nó hoạt động giống như 1 diode dấu hiệu phổ biến đi qua các dòng điện định mức.

Ngoài ra, ko giống diode thông thường chặn dòng điện đi qua chính nó lúc bị phân cực ngược. Lúc Cathode phát triển thành hăng hái hơn Anode, điện áp đạt đến trị giá nào đấy, diode zener sẽ hoạt động trái lại.
Điều này là do lúc điện áp ngược vượt quá điện áp định mức của thiết bị. 1 công đoạn gọi là Sự cố Avalanche xảy ra trong lớp sút giảm chất bán dẫn và 1 dòng điện mở màn chạy qua diode để giảm thiểu tăng áp.
Dòng điện chạy qua diode zener tăng tới trị giá cực đại (thường bị giới hạn bởi điện trở nối liền) và 1 lúc đạt được, nó vẫn hoạt động bình ổn trong khuôn khổ điện áp ngược.
Lúc điện áp tại diode zener phát triển thành bình ổn được gọi là điện áp zener điện tử, ( Vz ) và đối với điốt zener, điện áp này có thể dao động từ dưới 1 volt tới vài trăm volt.
Điểm tại đấy điện áp zener cho dòng điện chạy qua diode có thể được điều khiển rất chuẩn xác (dung sai dưới 1%) trong quá trình pha tạp của cấu trúc bán dẫn điốt tạo cho diode 1 điện áp đánh thủng zener chi tiết , (  Vz  ) cho thí dụ: 4.3V hoặc 7.5V. Điện áp đánh thủng zener trên đường cong IV đa số là 1 đường thẳng đứng.
Nguyên tắc hoạt động của Zener Diode

Các Zener Dioder có điện áp đánh thủng ngược được xác định rõ, tại đấy nó mở màn dẫn dòng điện và tiếp diễn hoạt động liên tiếp ở cơ chế phân cực ngược nhưng ko bị hỏng. Tuy nhiên, sự sụt giảm điện áp trên diode vẫn ko đổi trong 1 khuôn khổ điện áp rộng, 1 tác dụng khiến cho điốt Zener thích hợp để sử dụng trong điều chỉnh điện áp.

Diode Zener hoạt động giống như diode thông thường lúc ở cơ chế phân cực thuận và có điện áp bật từ 0,3 tới 0,7 V. Ngoài ra, lúc được kết nối ở cơ chế đảo ngược, thường thấy trong đông đảo các phần mềm của nó, a dòng rò bé có thể chảy. Lúc điện áp ngược nâng cao tới điện áp đánh thủng được xác định trước (Vz), 1 dòng điện mở màn chạy qua diode. Dòng điện tăng tới mức tối đa, được xác định bởi điện trở nối liền, sau đấy nó bình ổn và ko đổi trong 1 khuôn khổ rộng của điện áp phần mềm.
Sự cố Zener
Sự cố là do hiệu ứng phân hủy Zener xảy ra dưới 5,5 V hoặc ion hóa ảnh hưởng xảy ra trên 5,5 V. Cả 2 chế độ dẫn tới cùng 1 hành vi và ko đề xuất mạch không giống nhau; bên cạnh đó, mỗi chế độ có 1 hệ số nhiệt độ không giống nhau.
Hiệu ứng Zener có hệ số nhiệt độ âm khi mà hiệu ứng ảnh hưởng trải qua hệ số dương. 2 hiệu ứng nhiệt độ đa số bằng nhau ở 5,5 V và triệt tiêu lẫn nhau để khiến cho điốt Zener được định mức ở khoảng 5,5 V bình ổn nhất trong 1 loạt các điều kiện nhiệt độ.
Tham số kỹ thuật diode Zener
Điốt Zener không giống nhau về tham số kỹ thuật như điện áp, tản điện, dòng ngược tối đa và dạng hình. 1 số tham số kỹ thuật thường được sử dụng bao gồm:
Điện áp Vz: Điện áp Zener dùng để chỉ điện áp sự cố đảo ngược 2.4 V tới khoảng 200 V; có thể lên đến 1 kV khi mà mức tối đa cho thiết bị gắn trên bề mặt (SMD) là khoảng 47 V).
Dòng điện (tối đa): Dòng điện tối đa ở điện áp Zener định mức Vz từ 200 uA tới 200 A).
Dòng điện (tối thiểu): Dòng điện tối thiểu nhu yếu để diode phá vỡ 5 mA và 10 mA.
Bình chọn công suất: Công suất tối đa của diode Zener được tính theo công thức lấy điện áp x dòng điện. Công suất diode zener thường có trị giá điển hình là 400 mW, 500 mW, 1 W và 5 W; đối với bề mặt được gắn, 200 mW, 350 mW, 500 mW và 1 W là tiêu biểu.
Dung sai điện áp: Thông thường ± 5%.
Bất biến nhiệt độ: Điốt khoảng 5 V có độ bình ổn tốt nhất.
Hình trạng: Thiết bị có chì và giá treo bề mặt là thiết bị biệt lập hoặc trong các mạch tích hợp.
Điện trở Zener (Rz): Diode trình bày 1 số điện trở như hiển nhiên từ các đặc tính IV.

Phần mềm diode Zener
Điốt Zener được sử dụng để điều chỉnh điện áp, như các nhân tố tham chiếu, bộ triệt xung và trong các phần mềm chuyển mạch và mạch clipper.
Bộ điều chỉnh điện áp
Điện áp tải bằng điện áp đánh thủng VZ của diode. Điện trở nối liền giới hạn dòng điện qua diode và giảm điện áp dư lúc diode đang dẫn.

Hình 3: Bộ điều chỉnh shunt diode Zener
Diode Zener trong bảo vệ quá áp
Nếu điện áp đầu vào tăng tới 1 trị giá cao hơn điện áp đánh thủng Zener, dòng điện chạy qua diode và tạo ra sụt áp trên điện trở; điều này kích hoạt SCR và tạo ra 1 mạch ngắn xuống đất. Đoản mạch sẽ mở cầu chì và ngắt kết nối tải khỏi nguồn phân phối.

Hình 4: Mạch choòng quá áp SCR
Mạch cắt Diode Zener
Điốt Zener được sử dụng để sửa đổi hoặc định hình các mạch cắt dạng sóng AC. Mạch cắt giới hạn hoặc cắt bỏ các phần của 1 hoặc cả 2 nửa chu kỳ của dạng sóng AC để định dạng hình sóng hoặc bảo vệ.

Hình 5: Mạch cắt diode Zener

Bộ điều chỉnh điốt Zener
Điốt Zener có thể được sử dụng để đáp ứng 1 đầu ra điện áp bình ổn với độ gợn thấp trong các điều kiện dòng tải không giống nhau. Bằng cách truyền 1 dòng điện bé qua diode từ nguồn điện áp, phê duyệt 1 điện trở giới hạn dòng phù hợp ( R S ), diode zener sẽ dẫn dòng điện đủ để duy trì sự sụt giảm điện áp của V out .
Chúng tôi nhớ từ các chỉ dẫn trước rằng điện áp đầu ra DC từ bộ chỉnh lưu 1 nửa hoặc toàn sóng chứa gợn được đặt chồng lên điện áp DC và lúc trị giá tải chỉnh sửa để làm điện áp đầu ra trung bình. Bằng cách kết nối 1 mạch bình ổn zener dễ dãi như dưới đây trên đầu ra của bộ chỉnh lưu, 1 điện áp đầu ra bình ổn hơn có thể được tạo ra.
Bộ điều chỉnh điốt Zener

Điện trở, R S được kết nối nối liền với diode zener để giảm thiểu dòng điện đi qua diode với nguồn điện áp, V S được kết nối qua tổ hợp. Điện áp đầu ra bình ổn V ra được lấy từ trên các diode zener.
Diode zener được kết nối với cực âm cực của nó được kết nối với đường ray dương của nguồn phân phối DC để nó bị phân cực ngược và sẽ hoạt động trong điều kiện sự cố. Điện trở R S được chọn để giảm thiểu dòng điện cực đại chạy trong mạch.
Lúc ko có tải kết nối với mạch, dòng tải sẽ bằng 0, (  I L  = 0  ) và tất cả dòng điện đi qua diode zener sẽ tuần tự tiêu tan công suất cực đại của nó. Tuy nhiên, 1 trị giá bé của điện trở sê-ri R S sẽ dẫn tới dòng diode mập hơn lúc điện trở tải R L được kết nối và mập vì điều này sẽ làm tăng yêu hố tiêu tán công suất của diode vì thế phải cẩn thận lúc chọn trị giá thích hợp của sê-ri trở kháng sao cho mức công suất tối đa của zener ko bị vượt quá trong điều kiện ko tải hoặc trở kháng cao này.
Tải được kết nối song song với diode zener, do đấy điện áp trên R L luôn giống với điện áp zener, (  V R  = V Z  ). Có 1 dòng zener tối thiểu nhưng sự bình ổn của điện áp có hiệu quả và dòng zener phải luôn ở trên trị giá này hoạt động dưới tải trong khu vực sự cố của nó mọi khi. Giới hạn trên của dòng điện tất nhiên lệ thuộc vào định mức công suất của thiết bị. Việc phân phối điện áp V S phải mập hơn V Z .
1 vấn đề bé với các mạch bình ổn diode zener là thỉnh thoảng diode có thể tạo ra nhiễu điện trên đầu nguồn DC lúc nó nỗ lực bình ổn điện áp. Thông thường, đây chẳng hề là vấn đề đối với đông đảo các phần mềm, nhưng mà việc bổ sung 1 tụ điện tách rời có trị giá mập trên đầu ra của zener có thể được đề xuất để làm mịn thêm.
Sau đấy để tóm lược 1 chút. 1 diode zener luôn được vận hành trong điều kiện lệch lạc ngược của nó. Do đấy, 1 mạch ổn áp dễ dãi tương tự có thể được thiết kế bằng cách sử dụng diode zener để duy trì điện áp đầu ra DC ko đổi trên tải dù rằng có sự chỉnh sửa của điện áp đầu vào hoặc chỉnh sửa dòng điện tải.
Các điều chỉnh điện áp zener bao gồm 1 giới hạn điện trở ngày nay R S nối liền với điện áp đầu vào V S với các diode zener nối song song với tải R L trong trạng thái thiên tư ngược này. Điện áp đầu ra bình ổn luôn được chọn giống như điện áp đánh thủng V Z của diode.
Thí dụ điốt Zener số 1
Cần phải phân phối nguồn bình ổn 5.0V từ nguồn đầu vào nguồn DC DC. Xếp hạng công suất tối đa P Z của diode zener là 2W. Sử dụng mạch điều chỉnh zener ở trên tính toán:
a).  Dòng điện cực đại chạy qua diode zener.

b).  Trị giá tối thiểu của điện trở nối liền, R S

c).  Dòng tải I L nếu điện trở tải 1kΩ được kết nối qua diode zener.

Cười mở mồm).  Dòng điện zener I Z ở mức đầy tải.

Điện áp điốt Zener
Cộng với việc tạo ra 1 đầu ra điện áp bình ổn độc nhất, điốt zener cũng có thể được kết nối với nhau theo chuỗi cộng với các điốt dấu hiệu silicon thông thường để đáp ứng nhiều trị giá đầu ra điện áp tham chiếu không giống nhau như dưới đây.
Điốt Zener được mắc nối liền

Các trị giá của các điốt Zener riêng biệt có thể được chọn để thích hợp với phần mềm khi mà diode silicon sẽ luôn giảm khoảng 0,6 – 0,7V trong điều kiện phân cực thuận. Điện áp phân phối, Vin hẳn nhiên phải cao hơn điện áp tham chiếu đầu ra mập nhất và trong thí dụ của chúng tôi ở trên đây là 19v.
1 tiêu biểu diode zener cho các mạch điện tử khái quát là 500MW, BZX55 loạt hoặc 1.3W mập hơn, BZX85 loạt là điện áp zener được đưa ra như, thí dụ, C7V5 cho 1 diode 7.5V đưa ra 1 số tài liệu tham khảo diode của BZX55C7V5 .
Chuỗi điốt zener 500mW có sẵn từ khoảng 2,4 tới khoảng 100 volt và thường có cùng 1 chuỗi các trị giá được sử dụng cho loạt điện trở 5% (E24) với xếp hạng điện áp riêng cho các điốt bé nhưng mà rất hữu dụng này được đưa ra trong bảng dưới đây.
Điện áp Diode Zener tiêu chuẩn
Xếp hạng công suất điốt BZX55 Zener 500mW
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 Diode Zener
Đến giờ chúng ta đã phê duyệt làm thế nào 1 diode zener có thể được sử dụng để điều chỉnh nguồn DC ko đổi nhưng mà nếu dấu hiệu đầu vào chẳng hề là tình trạng bình ổn DC nhưng là dạng sóng xoay chiều xoay chiều thì diode zener sẽ phản ứng thế nào với dấu hiệu chỉnh sửa liên tiếp.
Mạch cắt và kẹp điốt là các mạch được sử dụng để định hình hoặc sửa đổi dạng sóng AC đầu vào (hoặc bất cứ hình sin) nào tạo ra dạng sóng đầu ra có dạng hình không giống nhau tùy theo cách sắp đặt mạch. Mạch clip clip điốt cũng được gọi là bộ giới hạn bởi vì chúng giới hạn hoặc cắt bỏ phần dương (hoặc âm) của dấu hiệu AC đầu vào. Vì các mạch clipper zener giới hạn hoặc cắt 1 phần của dạng sóng trên chúng, chúng chủ công được sử dụng để bảo vệ mạch hoặc trong các mạch định dạng hình sóng.
Thí dụ: nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra ở mức + 7.5V, chúng ta sẽ sử dụng diode zener 7.5V. Nếu dạng sóng đầu ra nỗ lực vượt quá giới hạn 7.5V, diode zener sẽ loại trừ điện áp dôi thừa từ đầu vào tạo ra dạng sóng có đỉnh phẳng vẫn giữ đầu ra ko đổi ở mức + 7.5V. Xem xét rằng trong điều kiện phân cực thuận, diode zener vẫn là 1 diode và lúc đầu ra dạng sóng AC âm xuống dưới -0,7V, diode zener sẽ biến đổi ON ON giống như bất cứ diode silicon thông thường nào và cắt đầu ra ở -0,7V như được hiển thị phía dưới.
Dấu hiệu sóng vuông

Các điốt zener được kết nối quay về có thể được sử dụng như 1 bộ điều chỉnh AC tạo ra cái gọi đùa là máy phát sóng vuông của 1 người nghèo nghèo. Sử dụng sự sắp đặt này, chúng ta có thể cắt dạng sóng giữa trị giá dương + 8.2V và trị giá âm -8.2V cho diode zener 7.5V.
Thành ra, thí dụ, nếu chúng ta muốn cắt 1 dạng sóng đầu ra giữa 2 trị giá tối thiểu và tối đa không giống nhau, + 8V và -6V, chúng ta chỉ cần sử dụng 2 điốt zener được xếp hạng không giống nhau. Xem xét rằng đầu ra thực thụ sẽ cắt dạng sóng AC trong vòng từ + 8,7V tới -6,7V do có thêm điện áp diode phân cực thuận.
Nói cách khác, điện áp cực đại tới cực đại là 15,4 volt thay vì 14 volt dự định, vì điện áp phân cực thuận giảm trên diode gia tăng 0,7 volt cho mỗi hướng.
Kiểu cấu hình clipper này khá bình thường để bảo vệ mạch điện tử khỏi quá điện áp. 2 zener thường được đặt trên các đầu vào đầu vào nguồn điện và trong công đoạn hoạt động phổ biến, 1 trong các điốt zener là TẮT TẮT và các điốt có ít hoặc ko tác động. Ngoài ra, nếu dạng sóng điện áp đầu vào vượt quá giới hạn của nó, thì biến zener của ON zener và cắt đầu vào để bảo vệ mạch.
Trong chỉ dẫn tiếp theo về điốt , chúng ta sẽ phê duyệt sử dụng đường nối PN phân cực thuận của 1 diode để đáp ứng ánh sáng. Chúng ta biết từ các chỉ dẫn trước rằng lúc các hạt mang điện chuyển di qua đường giao nhau, các electron liên kết với lỗ trống và năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt, nhưng mà cũng có 1 phần năng lượng này bị tiêu tan dưới dạng photon nhưng mà chúng ta chẳng thể nhận ra chúng.
Nếu chúng ta đặt 1 thấu kính mờ bao quanh đường giao nhau, ánh sáng khả kiến ​​sẽ được tạo ra và diode biến thành nguồn sáng. Hiệu ứng này tạo ra 1 loại diode khác lạ được gọi là Điốt phát sáng, lợi dụng đặc tính tạo ra ánh sáng này để phát ra ánh sáng (photon) trong nhiều màu sắc và bước sóng không giống nhau.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button