Diode Zener cu montare cu şurub
(7)Diodele Zener sunt o familie de elemente semiconductoare și un subgrup de diode care conduc curentul în mod asimetric, adică elemente care prezintă proprietăți diferite în funcție de direcția polarității lor.
Diodele Zener, atunci când sunt polarizate în direcția de conducție, prezintă proprietăți identice cu cele ale diodelor semiconductoare obișnuite. Acest lucru înseamnă o cădere de tensiune de aproximativ 0,7 V aplicată la firele lor. Diferența constă în comportamentul lor atunci când sunt polarizate în sens negativ. În cazul diodelor semiconductoare obișnuite, depășirea tensiunii nominale inversate specificate de producător provoacă o întrerupere a diodei, ceea ce, în cazul în care curentul care trece prin diodă în acel punct nu este limitat, va duce, fără îndoială, la defectarea acesteia. În plus, chiar și în pofida acestei limitări, pot apărea deteriorări ale componentei din cauza supraîncălzirii. Cu toate acestea, valoarea tensiunii inverse pentru diodele semiconductoare obișnuite nu este dată cu mare precizie, astfel încât discrepanța dintre valoarea găsită în documentație și valoarea reală poate fi de câteva procente.
În cazul unei diode Zener, valoarea tensiunii care provoacă defectarea unei diode polarizate în sens negativ este dată cu o precizie mult mai mare. Aceasta se numește tensiune Zener sau tensiune de defecțiune avalanșă. Dacă acest parametru este depășit, pentru o gamă foarte largă de curent care circulă prin diodă, tensiunea la bornele sale rămâne aproape constantă, ceea ce se poate observa foarte bine în cadranul al treilea al oricărui exemplu caracteristic unei diode Zener, sub forma dependenței curent-tensiune. Ca și în cazul diodelor obișnuite, în cazul în care curentul atunci când dioda Zener se întrerupe este limitat în mod corespunzător și puterea disipată nu este prea mare, nu va provoca daune. Diodele Zener, însă, sunt fabricate special pentru a avea o străpungere controlată, astfel încât sunt mult mai greu de deteriorat. Dacă o diodă Zener este utilizată într-un circuit electronic, aceasta este aproape întotdeauna protejată împotriva unui flux de curent prea mare, deoarece ne așteptăm ca acesta să circule în direcția de polarizare inversă destul de des sau chiar continuu, ceea ce nu se poate spune despre diodele semiconductoare obișnuite.
Dioda Zener - proprietăți și aplicații
Diodele Zener cu tensiune inversă scăzută conduc curentul în sens invers datorită așa-numitului efect Zener. Aceste diode au joncțiuni p-n puternic dopate. În cazul elementelor cu o tensiune Zener ridicată, se produce o așa-numită defecțiune avalanșă. Trebuie remarcat faptul că ambele efecte apar pentru orice diodă de acest tip, indiferent de tensiunea nominală inversă, deși unul dintre ele poate fi semnificativ dominant.
Pentru a ilustra mai bine comportamentul diodelor Zener, merită să luăm în considerare un circuit simplu în care o diodă de acest tip va fi plasată între ieșirile unei surse de alimentare reglementate, iar o rezistență selectată în mod corespunzător va fi conectată în serie la una dintre ieșirile sale, limitând la o valoare adecvată curentul care trece prin ea și pentru care stabilizarea tensiunii va fi cea mai eficientă. Valoarea rezistenței acestui rezistor este adesea menționată în documentația componentei electronice în cauză. Când dioda este polarizată în direcția negativă, atunci când tensiunea de alimentare este crescută, diferența de tensiune între conductoarele diodei va fi identică cu cea indicată de afișajul sursei de alimentare. Însă dacă această valoare este depășită peste tensiunea de defecțiune a unei diode date, diferența de tensiune la bornele sale va fi în continuare egală cu tensiunea Zener, chiar dacă creștem succesiv tensiunea generată de sursa de alimentare. Se poate spune că tensiunea este stabilizată de dioda Zener.
Cu toate acestea, diodele Zener nu ar trebui să fie utilizate pentru a stabiliza tensiunea cu intenția de a alimenta un circuit electronic. În acest scop, se utilizează stabilizatoare de tensiune dedicate, cum ar fi popularul stabilizator LM317. Principala diferență dintre cele două componente este curentul pe care acestea îl pot trece una prin cealaltă. În timp ce în cazul regulatorului LM317 este de aproximativ 1,5 A, în cazul diodelor Zener vor fi valori începând chiar de la aproximativ 5 mA, deși diodele Zener cu șurub, care sunt mult mai mari decât omologii lor SMD sau THT, pot conduce curenți de aproximativ 0,5 până la 0,6 A. Totuși, aceste valori pot varia semnificativ în funcție de modelul specific, deoarece puteți găsi, de exemplu, diode Zener THT capabile să treacă chiar și un curent de 1,5 A.
Din motivele descrise mai sus, diodele Zener sunt utilizate relativ rar ca sursă de tensiune stabilizată și numai pentru circuitele cu consum redus de curent, în timp ce principala lor aplicație este ca sursă de tensiune de referință, de exemplu în sursele de alimentare stabilizate, deși sunt utilizate și ca element de protecție și supratensiune, de exemplu împotriva descărcărilor electrostatice (ESD - în engleză Electrostatic Discharge) sau altor vârfuri de tensiune tranzitorii.
Diodă Zener cu șurub
Diodele Zener cu șurub sunt un subtip specific de diode Zener care au una dintre borne sub forma unui șurub, de aceea montarea lor este denumită „cu șurub”. A doua conexiune, pe de altă parte, este sub forma unei plăci cu o gaură la care trebuie să lipiți. De asemenea, se determină structura acestora, indicând ce conexiune se află pe șurub (anod [+] sau catod [-]). Cele două carcase în care pot fi găsite diode Zener de tip șurub sunt DO4 și DO5. În comparație cu diodele SMD sau THT, acestea au, de asemenea, puteri mult mai mari pe care le pot disipa, dintre care cele mai populare două valori sunt 10W și 50W, în timp ce tensiunea Zener pentru aceste elemente poate varia de la aproximativ 3,9V până la 200V. Trebuie știut că diversitatea acestor valori este considerabilă. Exemple: 4,3V, 4,7V, 5,1V, 5,6V, 6V, 6,2V, 6,8V [...]. După cum puteți vedea, pasul dintre valorile nominale ale tensiunii inverse pentru diodele Zener este destul de fin, astfel încât găsirea componentei potrivite pentru circuitul dumneavoastră electronic nu ar trebui să cauzeze probleme.
Depozit:
