Від теорії до практики: використання діодів Zener для надійного захисту від перенапруги
2024-05-15 9312

Зенер Діоди, розроблений на початку 20 століття американським фізиком Кларенсом Мелвіном Зенером після доктора наук з Гарвардського університету в 1930 році, відзначився значним прогресом в електронних компонентах.У цій статті детально описані специфічні характеристики цих діодів, які сильно допитувались до створення дуже тонких областей виснаження, де присутні сильні електричні поля.Коли це поле досягає напруги зриву діода, що може бути менше 5 В для зриву ZENER або вище 5 В для розбиття лавини, воно досить сильне, щоб вивести електрони від їх атомних зв’язків, генеруючи електричний струм.Це відкриття забезпечило новий спосіб управління електронними ланцюгами, починаючи від напруги зриву від 1 В до понад 250 В, з допусками від 1% до 20%, полегшуючи точність в електронних конструкціях.

Каталог

Малюнок 1: Діод Зенера в реальній друкованій платі

Що таке діод Зенера?

Діоди Зенера користуються характеристиками розбиття переходу PN при зворотному упередженні, і можуть відігравати більшу роль у підтримці стабільності їх кінцевих напруг, коли струм суттєво коливається.Напруга діода через них залишається постійною і не впливає на будь -які іони V ariat у вхідній напрузі.Ця стабільність корисна в електронних конструкціях ланцюга для протидії змінам напруги схеми, що може бути наслідком коливань живлення або подібними порушеннями.Розгортаючи діоди Zener у стратегічних точках, дизайнери можуть надійно стабілізувати напругу в навантаженнях, забезпечуючи послідовну продуктивність електронних компонентів.Ця пряма, але складна функція діодів Zener робить їх невід'ємною частиною сучасної схеми, полегшуючи точний контроль за напругою та підвищення загальної надійності електричних систем.

Крім того, електричний символ діода Zener відрізняється від звичайного діодного символу.У схемах схеми звичайні діоди, такі як діоди сигналу або діоди потужності, зображені зі стандартними символами, які відрізняються від тих, що використовуються для діодів Zener.

Малюнок 2: Регулярний діод

Малюнок 3: Діод Зенера

Що стосується діодів Zener, розроблених спеціально для перехідного придушення напруги (ТВ), вони часто поєднуються в один пристрій.Цей комбінований пристрій представлений у схемах з чітким символом, який візуально відрізняє його від одноразових діодів Zener та інших типів діодів.Цей спеціалізований символ допомагає технічним працівникам та інженерам швидко визначити функцію та характеристики пристрою в ланцюзі, забезпечуючи точну та ефективну конструкцію ланцюга та усунення несправностей.

Малюнок 4: Поєднання двох телевізорів Zener Diodes

Загальні значення діода Zener та номери частин

Вибираючи діод Zener, важливо вибрати його з рейтингом напруги, який відповідає потребам вашої схеми, щоб забезпечити ефективне регулювання та захист напруги.Ось розбиття часто використовуваних діодів Zener, їх типових застосувань та номерів деталей.

3,3 В 1N5226

Ідеально підходить для стабілізації напруги в 3,3 В логічних схемах, які зазвичай зустрічаються в мікроконтролах та цифрових сигнальних процесорах (DSP).Ці діоди забезпечують послідовну продуктивність, підтримуючи правильну робочу напругу.

5.1V 1N5231

Цей діод, який часто використовується в цифрових та логічних схемах 5В, ідеально підходить для типового TTL (транзистор-транзистор-логіка) та CMOS (комплементарних метал-оксид-семікупровідникових).Він забезпечує надійне регулювання напруги, захищаючи чутливі електронні компоненти від коливань напруги.

Малюнок 5: 1N5231 Вимірювання діодного діоду Зенера

6.8V 1N5235

Цей діод підібраний для аналогових схем, які працюють трохи вище 5 В, пропонуючи додатковий захист для спеціалізованих датчиків або старих логічних ІМС (інтегрованих схем), які потребують буфера в напрузі для безпечного та ефективного роботи.

9.1V 1N5239

Оптимально для 9 В акумуляторних пристроїв, таких як портативні підсилювачі або бездротові модулі.Це гарантує, що ці пристрої отримують стабільне джерело живлення, підвищуючи їх продуктивність та надійність.

11.0V 1N5241

Підходить для схем, що потребують напруги трохи вище стандартних логічних рівнів, включаючи певні аналогові схеми.Він також забезпечує захист від перенапруги для систем 12 В, що робить його універсальним для ряду застосувань.

13.0V 1N5243

Зазвичай використовуються в системах живлення 12В, особливо в автомобільній електроніці або системах промислового управління.Він пропонує надійний захист від перенапруги, захищаючи від потенційних шипів напруги, які могли б пошкодити систему.

15,0 В 1N5245

Цей діод використовується там, де необхідна стійкість напруги 15 В, наприклад, у джерелах живлення для експлуатаційних підсилювачів або як базовий захист в електронних системах з більш високими рівнями напруги.

Принцип роботи діода Зенера

Діод Zener працює на принципах, відмінних від типових напівпровідникових діодів завдяки своїй унікальній фізичній структурі, що містить важкий допінг.Це допінг призводить до значно тонкої області виснаження, що робить електричне поле більш інтенсивним порівняно з речовиною у звичайних діодах.

Коли діод Zener є зворотним упередженням, сильне електричне поле в його вузькій зоні виснаження може безпосередньо збуджувати валентні електрони до смуги провідності при певній напрузі, відомої як напруга Zener.Це пряме збудження призводить до розпаду Зенера, явища, відмінного від лавинного розриву, зазвичай спостерігається у менш сильно легованих діодах.У лавинному розпаді область виснаження розширюється під зворотним зміщенням, поки зворотна напруга не буде достатньо високою, щоб зарядити носій меншин.Ці носії набирають достатню кількість енергії, щоб зіткнутися з іонами решітки, звільняючи більше електронів і встановлюючи ланцюгову реакцію, яка різко збільшує струм.

Рисунок 6: Діодний струм діодних діод

Малюнок 7: Принцип ланцюга захисту від перенапруги Zener

Збиття Зенер, однак, в основному випливає з квантового тунелювання, спричиненого інтенсивним електричним полем, що відбувається ще до того, як будуть виконані умови для розбиття лавини.Ця критична різниця дозволяє діоду Зенер підтримувати стабільну напругу через свої клеми в присутності різних рівнів струму, ключової характеристики, яка використовується в конструкції схеми для стабілізації напруги.

Малюнок 8: Діаграма зриву Zener Diode Zener та лавин

Малюнок 9: Схематична діаграма лавинного розбиття діода Зенера

Для практичних застосувань Zener Diodes розроблені для використання або зриву Zener, або лавинної поломки, залежно від їх напруги Zener.Діоди з нижчими напругами Zener, як правило, до 6 В, в першу чергу зазнають розпаду Zener, що робить їх придатними для застосувань, що потребують стабільності напруги при нижчих напругах.І навпаки, діоди з більш високими напругами Зенер, понад 6 В, швидше за все, відчувають лавинну розрив, що більше підходить для обробки більш високих діапазонів напруги.Ця гнучкість дозволяє застосовувати діоди Zener у широкому спектрі електронних застосувань, забезпечуючи надійний контроль напруги та підвищення загальної адаптованості електронних ланцюгів.

Різниця між діодом Zener та діодом сигналу

Діоди Zener та Diodes-це напівпровідникові пристрої, що використовуються в електронних схемах, але вони суттєво відрізняються функцією та структурою, особливо при зворотному упередженні.

Рисунок 10: Zener Diode Vs.Сигнал діод

Діоди Zener --— стабільність напруги та захист

Ці пристрої спеціально розроблені для обробки умов зворотного зміщення за допомогою важкого допінгу напівпровідникового матеріалу.Цей високий рівень допінгу зменшує ширину переходу PN, посилюючи електричне поле в області виснаження.Як результат, коли зворотна напруга досягає напруги зриву ZENE (VZ), діод ZENE дозволяє струму протікати у зворотному напрямку без пошкодження.Ця функція має вирішальне значення для таких застосувань, як регулювання напруги та захист перенапруг, де необхідно підтримувати стабільну напругу або захист чутливих компонентів.Наприклад, у сценарії регулювання напруги, коли напруга схеми перевищує напругу Zener, діод ZENE активує, проводячи струм та стабілізуючи напругу для запобігання коливань, які можуть пошкодити електронні компоненти.

Діоди сигналу —— Ефективна обробка та випрямлення сигналів

На відміну від цього, діоди сигналу розроблені для ефективної провідності вперед з мінімальним витоком зворотного струму.Як правило, вони дозволяють дуже мало струму протікати при зворотному упередженому - часто просто наноамперах до мікроамперів - що є незначним для більшості застосувань.Однак ці діоди можуть бути пошкоджені, якщо зворотна напруга перевищує їх напругу розбиття, що призводить до потенційних відкритих або коротких схем.Їх основні програми включають формування сигналу, комутацію та випрямлення низької потужності, де необхідна провідність, а зворотний струм повинен бути мінімізований для запобігання перешкод.

У той час як і Дейоди Зенеру, і Сигналу дозволяють потік струму від анода до катода при упередженні вперед, їх поведінка з зворотним упередженням задовольняє чіткі потреби.Діоди Zener незамінні в ланцюгах, де потрібно контролювати напругу або де компоненти потребують захисту від шипів напруги.Їх здатність проводити в зворотному напрямку без пошкоджень є унікальною та важливою для таких захисних ролей.І навпаки, Diodes Signal Excel у додатках, що потребують ефективної провідності струму вперед з надійною ізоляцією під час зворотного зміщення.

Вибір між діодом Zener та сигнальним діодом залежить від конкретних вимог програми - стабілізації та захисту напруги для першого, ефективного поводження з сигналом та випрямленням для останнього.Кожен тип діода пропонує індивідуальні переваги, які роблять їх підходящими для різних ролей у розробці та впровадженні ланцюга.

Переваги та недоліки схеми захисту перенапруження Зенер (OVP)

Переваги

По -перше, ланцюг захисту перенапруги Зенеру помітно простий, що складається в основному з діода Zener, поєднаного з резистором серії.Цей мінімалістичний дизайн сприяє легкій інтеграції в різні електронні установки, що робить його доступним навіть для тих, хто має основні технічні навички.Це також легко підтримувати через кілька залучених компонентів.

Далі, використання діодів Zener для захисту від перенапруги є економічно вигідним.І самі діоди, і пов'язані з ними компоненти недорогі та широко доступні.Це робить ланцюги діодних Zener привабливим варіантом ефективного регулювання напруги без значних фінансових інвестицій.

Більше того, Zener Diodes розроблені для того, щоб запропонувати стабільний вихід при визначеній напрузі розбиття.Ця стабільність має вирішальне значення для обмеження напруги для безпечних рівнів, забезпечуючи надійний захист від спайків напруги, які в іншому випадку можуть пошкодити чутливі компоненти схеми.

Недоліки

Одним із значних недоліків є тенденція ланцюга споживати значну потужність під час роботи.Оскільки діод Zener активує для затискання напруги, він також дозволяє проходити струм, який генерує тепло через опір.Ця спека по суті витрачається на енергію, що ставить виклик в енергоглутуваному додатку.

Потім тепло, що утворюється діодом Zener під час проведення, може призвести до більш високих температур у ланцюзі.Впровадження додаткових заходів охолодження, таких як тепловідвід або вентилятори, може знадобитися для ефективного розсіювання тепла та підтримки безпечної температури компонентів.

Однак, в той час як Zener Diodes успішні при регулюванні напруги, вони по суті не забезпечують сильного захисту від надмірного струму.Для захисту від надмірних струмів, які можуть виникнути під час умов несправності, часто важливо поєднати діоди Зенер з іншими захисними компонентами, такими як запобіжники або вимикачі, які можуть ускладнити конструкцію схеми та додати до витрат.

Функція діода Zener

Основна функція ланцюга захисту перенапруги полягає в тому, щоб постійно контролювати напругу схеми та швидко реагувати, якщо вона перевищує поріг безпеки, тим самим запобігаючи потенційному пошкодженню електронних компонентів.Діоди Zener також відіграють цю роль, оскільки вони можуть підтримувати стабільну провідність при певній напрузі зворотного зриву, демонструючи високу опір у звичайних умовах експлуатації, гарантуючи, що вони не заважають належному функціонуванню ланцюга.

По -перше, визначте нормальну робочу напругу та максимальний поріг напруги, який може пошкодити компоненти схеми.Виберіть діод Zener з напругою Zener трохи вище нормальної робочої напруги, але нижче максимального порогу напруги.Ця установка забезпечує активізацію діода для проведення електроенергії лише тоді, коли напруга перевищує нормальний діапазон, тим самим захищаючи від перенапруги.

По -друге, інтегруйте вибраний діод Zener у ланцюг паралельно з компонентом, який він призначений для захисту.Потрібне точне розміщення, оскільки воно дозволяє діоду відводити надлишкову напругу від чутливого компонента.Додайте резистор, що обмежує струм, послідовно з діодом Zener.Мета цього резистора - контролювати потік струму через діода, коли він активний, запобігаючи пошкодженню через надмірний струм та забезпечення того, щоб схема залишалася стабільною та безпечною в умовах перенапруги.

Оперативний приклад

Розглянемо ланцюг, призначений для покращення вимірювання щільності шуму.Тут діод Zener розміщується після низького рівня живлення, з напругою розбиття трохи вище типової напруги живлення для обробки будь-яких коливань.Діод Zener діє на поглинання шипів напруги та стабілізації вихідної напруги до наступних схем.Ретельно обчислений резистор, що обмежує струм, використовується для захисту діода Zener в різних умовах навантаження та забезпечення послідовного виходу напруги.

Щоб обробляти шумові сигнали, включіть конденсатор, що блокує постійний струм, для фільтрації компонентів постійного струму та дозволу лише сигналу шуму змінного струму, гарантуючи, що він не містить перешкод постійного струму.Потім сигнал шуму посилюється за допомогою підсилювача з низьким рівнем шуму і, можливо, за допомогою багатоступеневого посилення для зміцнення сигналу без зміни його цілісності.Потім цей сигнал проходить через смуговий фільтр, встановлений між 1 кГц і 3 кГц для ізоляції та вимірювання шуму лише в межах цільової частотної діапазону, забезпечуючи таким чином точність у виявленні та вимірюванні.

Нарешті, сигнал вимірюється за допомогою справжнього RMS Voltmeter, який пропонує високу точність та стабільність.Ретельно вибираючи напругу ZENE та налаштуючи резистор, що обмежує струм, ланцюг захисту від перенапруги ZENER забезпечує надійне рішення для захисту електронного обладнання від несподіваних подій високої напруги, забезпечуючи тим самим довговічність та стабільну роботу електронних пристроїв.

Малюнок 11: Діод Зенера, що використовується в схемі вимірювання щільності шуму

Як захистити схеми від перенапруги?

Захист чутливих електронних компонентів, як мікроконтролерів, від надмірних напруг є вирішальним для конструкції ланцюга.Зазвичай шпильки вводу/виводу мікроконтролерів мають максимальну толерантність до напруги - часто 5В.Перевищення цього межі ризикує пошкодження мікроконтролера.Практичний метод для захисту цих компонентів передбачає побудови ланцюга захисту від перенапруг (OVP) за допомогою діодів Zener.

Для ланцюга, де нормальна робоча напруга знаходиться близько 5В, діод Zener з дещо більшою напругою розбиття, наприклад 5,1 В, ідеально підходить.Це гарантує, що в нормальних умовах (напруги нижче 5,1 В) діод Zener залишається непровідним і не заважає операції ланцюга.Коли вхідна напруга перевищує 5.1 В, діод Zener активується, проводячи струм і затискаючи напругу приблизно до 5,1 В, щоб запобігти пошкодженню компонентів ланцюга вниз за течією.

Для перевірки дизайну моделюйте схему OVP за допомогою програмного забезпечення Spice, наприклад, каденція Pspice.Налаштуйте моделювання джерелом напруги (V1), резистором, що обмежує струм (R1) та обраним діодом Zener (D2).У цьому сценарії припустимо діод Zener 6,8 В (наприклад, 1N4099) для тестування.Якщо напруга V1 перевищує 6,8 В, моделювання повинно показати, що вихідна напруга фактично обмежена приблизно 6,8 В або менше, що підтверджує захисну здатність діода.

З вхідною напругою 6В вихід повинен залишатися стабільним і близьким до входу, що вказує на нормальну роботу.На 6,8 В вихід повинен вирівнятись трохи нижче напруги Зенер, показуючи стабілізацію залучення та напруги діода.Після збільшення входу до 7,5 В (умова перенапруги), вихід повинен залишатися значно нижче входу, близько 6,883 В, демонструючи ефективний захист від перенапруги.Залежно від конкретних потреб ланцюга, можуть бути обрані діоди Зенер з різними напругами розбиття, такими як 3,3 В, 5,1 В, 9,1 В або 10,2 В.Ця гнучкість дозволяє дизайнерам адаптувати захист від перенапруги до точних вимог програми, забезпечуючи оптимальний захист.

Ретельно вибираючи відповідний діод Zener та точно імітуючи його поведінку в різних умовах напруги, дизайнери можуть забезпечити надійний захист від перенапруги.Цей підхід не тільки запобігає пошкодженню делікатних компонентів схеми, але й підвищує загальну надійність та продуктивність електронних пристроїв.

Малюнок 12: Діаграма діодної діода Zener

Як вибрати відповідний захист від перенапруги Zener Diode?

Вибір ефективного діода ZENE для захисту від перенапруги вимагає декількох критичних кроків для забезпечення безпечного та ефективного роботи ланцюга за будь -яких умов.

Визначте відповідну напругу Зенер

Визначте максимальну напругу, якою слід обробляти ланцюг.Наприклад, якщо конструкція вказує, що напруга не повинна перевищувати 6,8 В, діод Zener з напругою розбиття 6,8 В був би ідеальним.

Якщо точна відповідність необхідної напруги Zener недоступна, вибирайте найближче вищий значення.Наприклад, для захисту від перенапруг до 7 В, діод Zener 6,8 В був би підходящим наближенням, ефективно затискаючи напругу трохи нижче максимального порогу.

Обчисліть струм навантаження та зміщення

Почніть з обчислення струму, який, як правило, протікає через навантаження;Припустимо, це 50 мА.Додайте струм зміщення, необхідний для роботи діода Zener до цієї фігури.Якщо діод Zener вимагає струму зміщення 10 мА, загальна потреба струму тоді становитиме 60 мА (струм навантаження 50 мА плюс 10 мА струм зміщення).

Визначте рейтинг потужності для діода Zener

Обчисліть розсіювання потужності за допомогою напруги Zener та загального струму.При напрузі Зенер 6,8 В та загальним струмом 60 мА, розсіювання потужності буде обчислюватися як 6,8 В х 0,060a = 0,408 Вт.Виберіть діод Zener з рейтингом потужності, що перевищує обчислене значення для забезпечення надійності та безпеки.Діод з рейтингом 500 МВт забезпечив би достатню кількість.

Обчисліть значення струму, що обмежує резистор

Виконайте максимальну напругу, яку може зазнати схема, скажімо, 13В.Обчисліть падіння напруги через резистор, що є різницею між напругою джерела та напругою Zener: 13V - 6,8 В = 6,2 В.Використовуючи закон OHM, обчисліть необхідне значення опору: падіння напруги / загальний струм = 6,2 В / 0,060a ≈ 103ω.Ви можете закруглити це до стандартного резистора, як 100 Ом для практичних цілей.

Метод виявлення діода Zener

Для виявлення полярності діодів Zener можна почати з вивчення їх зовнішності.Діоди, що наносять метал, часто відрізняють полярність через форму їх кінцевого обличчя: плоский кінець зазвичай вказує на позитивний електрод, тоді як напівкруглий кінець позначає негативний електрод.Для пластикових дідів Zener шукайте кольоровий позначку на негативному терміналі, пропонуючи швидкий візуальний посібник з полярності.

Для більш точного методу, використовуючи багатометровий тест на діод або налаштування низького опору, наприклад RX1K, є ефективним.Підключіть мультиметрові зонди до діода - по одному до кожного терміналу.Зверніть увагу на відображення опору, а потім поміняйте зонди і знову виміряйте.Налаштування, яка демонструє менший опір, матиме чорний зонд на позитивному та червоному кольорі на негативному терміналі.Дуже висока або дуже низька опір обох вимірювань може вказувати на те, що діод пошкоджений і не працює правильно.

Малюнок 13: Діоди Зенер

При вимірюванні значення регулювання напруги діода Zener, використовуючи постійне регульоване джерело живлення постійного струму.Для діодів Zener, оцінених нижче 13 В, встановіть джерело живлення на 15 В.Підключіть діод послідовно з резистором, що обмежує струм, між катодом, і позитивним виходом живлення та анодом до негативного виходу.Виміряйте напругу через діода за допомогою мультиметра;Відображене значення буде значення регулювання напруги діода.

Малюнок 14: Загальні форми діода Zener

Для діодів Zener зі значеннями регулювання вище 15 В збільшуйте вихід живлення до понад 20 В, щоб забезпечити точне вимірювання.Крім того, для діодів з високою напругою Zener може бути використаний Megohmmeter, здатний доставити до 1000 В.Підключіть позитивний привід Megohmmeter до негативного терміналу діода, а негативний призводить до позитивного терміналу.Обертайте ручку Мегоммметра з послідовною швидкістю і прочитайте напругу по діода, використовуючи мультиметр, поки він не стабілізується на регуляції діода.

Якщо коливання або нестабільність значення напруги спостерігаються під час цих тестів, це може вказувати на те, що діод або працює непослідовно, або пошкоджено, що потребує його заміни.

Розмір пакету діодів Zener

Малюнок 15: Розміри пакету діодів Zener

Працюючи з діодами Zener, треба ознайомитись із їх фізичними розмірами та упаковкою.Розміри цих діодів, як правило, надаються в дюймах, дотримуючись певних виробничих стандартів та уподобань промисловості, хоча міліметрові розміри також доступні для довідки.

Деталі контуру пакету

Зовнішні розміри пакету діода Zener, який включає як діаметр (BD), так і довжину (BL), можна регулювати в визначених межах.Ця гнучкість дозволяє встановити власну відповідність у різних додатках, особливо коли теплове управління викликає занепокоєння.Якщо пакет діодних діодів Zener включає теплову пасту, яка використовується для посилення теплопровідності подалі від діода, цей елемент слід враховувати в загальному розмірі упаковки.Однак звичайні обмеження мінімального розміру для діаметра (BD) не застосовуються, коли бере участь теплова паста.Вимірювання довжини (BL) повинно охоплювати весь пакет, включена теплова паста.

Діаметр шпильки V ariat іонів

У діодах Zener діаметр штифтів може відрізнятися в упаковці.Цей іон V ariat вміщує будь -які порушення обробки штифтів або відхиленнях у розділах, які не включають теплову пасту.Такі фактори, як товщина покриття або незначні аномалії виготовлення, можуть призвести до відмінностей у розмірі PIN -коду, які важливо враховувати під час процесів проектування та складання.

Представлення символів для діаметра

Для забезпечення чіткості в документації та узгодженості в інженерних конструкціях розмір діаметра в кресленнях та технічних характеристиках для діодів Zener дотримується стандарту ASME Y14.5M.Цей стандарт диктує використання символу "φx" для представлення діаметрів, сприяння рівномірності та точності інженерних креслень та допомагаючи підтримувати послідовність у виробничих технічних характеристиках.

Висновок

Розробка діодів Zener зробила їх незамінними в сучасній електроніці, особливо в регулюванні напруги та захисту від перенапруг.Їх унікальні властивості зриву Zener та Avalanche дозволяють їм ефективно обробляти коливання напруги.Порівнюючи їх структури та операції з діодами сигналів, поглибить наше розуміння їх конкретних застосувань у конструкціях ланцюгів.Однак, хоча діоди Zener пропонують ефективний, економічний захист перенапруг, вони також представляють такі проблеми, як високе споживання енергії та необхідність ефективного термічного управління.Ці питання підкреслюють необхідність постійної інновацій та оптимізації в проектуванні електронних схем для використання повного потенціалу діодів Zener.

Часті запитання [FAQ]

1. Для чого використовується діод Zener?

Діод Zener в основному використовується для регулювання напруги, гарантуючи, що навіть якщо напруга живлення коливається, напруга через діод Zener залишається стабільною.Він також використовується для захисту від перенапруги, захисту чутливої електроніки від шипів напруги.

2. Що таке захист від перенапруги?

Захист перенапруги - це механізм захисту від ланцюга, який запобігає надмірній напрузі пошкодити електронні компоненти.Це гарантує, що рівні напруги залишаються в безпечних межах для компонентів ланцюга.

3. Які схеми захисту від перенапруг?

Схеми захисту перенапружки призначені для запобігання надмірній напрузі до досягнення та пошкодження компонентів.Ці схеми, як правило, використовують такі компоненти, як діоди Zener, Varistors або перехідне супресора (телебачення), щоб затиснути напругу до безпечних рівнів під час шипів напруги.

4. Яка різниця між нормальним діодом і діодом Zener?

Основна відмінність полягає в обробці зворотної напруги.Нормальні діоди блокують струм у зворотному напрямку і можуть бути пошкоджені, якщо зворотна напруга перевищує певний поріг.На відміну від цього, діоди Zener розроблені не лише для блокування зворотного струму, але й для безпечного проведення, коли зворотна напруга перевищує заздалегідь визначений рівень, відомий як напруга Zener, без пошкодження.

5. Який принцип робочого діода Zener?

Діод Zener працює, дозволяючи струму текти у зворотному напрямку, коли напруга перевищує його напругу Zener.Це пов’язано з його сильно допедованим перехідним p-n, що створює вузьку область виснаження.Високі електричні поля на цьому перехресті дозволяють діоду Зенера проводитись у зворотному напрямку, не пошкоджуючи, тим самим підтримуючи стабільність напруги через нього.Ця властивість використовується для регулювання та захисту напруги в схемах.