I hverdagen og i professionelle aktiviteter på alle områder anvendes forskellige elektroniske enheder i vid udstrækning. Deres ydeevne sikres af en konstant spændingskilde, der drives af et vekselstrømsnetværk. Netspændingen "går" ofte inden for brede grænser, og uden specielle foranstaltninger reflekteres alle disse ændringer direkte i udgangsspændingen. Dette påvirker ikke den elektroniske enheds funktion bedst muligt. For at overvinde denne ulempe bruges et antal kredsløbsløsninger til at stabilisere kildens udgangsspænding. Funktionerne for en nøglekomponent i langt størstedelen af stabiliseringskredsløb udføres af en zenerdiode.
Zener diode funktioner
Zener-diode (i fremmed litteratur ofte omtalt med navnet på opfinderen som Zener-dioden) er en halvlederdiode, der drives i omvendt bias-tilstand. På grund af den tilsvarende struktur af pn-krydset ved en spændingsværdi, der når en bestemt tærskelspænding, begynder den elektrisk sammenbrud, som et resultat af, at strømmen stiger kraftigt med en meget lille ændring i spændingsfaldet over krydset, som vist i Figur 1. Dette område fungerer for zenerdioden.
Standardiserede parametre
Producenten specificerer i de tekniske data et antal parametre, der er nødvendige ved design af stabiliseringskredsløb.
Påkrævet:
- stabiliseringsspænding;
- maksimal strøm.
Bekvemmeligheden ved at bruge sovjetiske zener-dioder lettes mærkbart af det faktum, at stabiliseringsspændingen eksplicit indtastes i deres indeks. For eksempel betegner betegnelsen KS147 en siliciumzener-diode med en stabiliseringsspænding på 4,7 V.
Den enkleste stabiliseringsordning
Den enkleste såkaldte. Det parametriske stabiliseringskredsløb er vist i figur 2 og er samlet fra en zenerdiode og en begrænsningsmodstand R. Det fungerer som følger. Når man for eksempel øger indgangsspændingen med UU, stiger strømmen gennem zenerdioden straks, hvilket resulterer i, at ΔU falder med R, og kædens indgangsspænding forbliver uændret.
Den stærke side af kredsløbet i figur 2 er normal ydeevne både med en jævn og pludselig ændring af indgangsspændingen. For yderligere at øge kvaliteten af stabilisering med impulsindgangshandlinger er en stor kondensator ofte inkluderet parallelt med zenerdioden.
Servicekontrol
Kontrol af en zenerdiodes helbred svarer til kontrol af en konventionel diode og udføres med et multimeter: elementet skal demonstrere en stor modstand i den ene retning og en lille i den anden, figur 3. Dette skyldes, at nedbrydningsspændingen er mærkbart højere end udgangsspændingen fra testeren i modstandsmålingstilstand.