دیود زنر چیست؟

شکست دیود زنر

هنگامی که ولتاژ معکوس دیود زنر بیش از اندازه افزایش پیدا می‌کند، می‌تواند موجب افزایش شدت میدان الکتریکی هم شود. با رسیدن شدت میدان الکتریکی به حد زیادی که بتواند پیوند اتم‌های کریستال را بشکند، الکترون‌های بسیاری آزاد خواهند شد. معمولاً این پدیده در ناحیه تخلیه نازک اتفاق خواهد افتاد. در این ناحیه الکترون‌های آزاد بیشتری وجود دارد. با برخورد الکترون‌ها حفره افزایش پیدا می‌کند.

میدان الکتریکی که در این ناحیه وجود دارد، سبب می‌شود تا الکترون‌ها خیلی سریع از هم جدا شوند و با اتم‌های دیگر برخورد داشته باشند. طی این جریان میدان الکتریکی بیش از حد بالا می‌رود و جریان معکوس را به سرعت افزایش می‌دهد.

پارامتر‌های یک دیود زنر

دیود زنر دارای  ویژگی‌هایی است که می‌تواند بر روی قیمت آن هم تأثیر‌گذار باشد. برای خرید چنین قطعه‌ای باید به مشخصات آن بسیار دقت کنید.

به طور کلی پارامتر‌های مختلفی وجود دارد که بر اساس آن‌ها این دیود را دسته‌بندی می‌کنند. مواردی مانند ولتاژ شکست یا همان ولتاژ نامی، اتلاف توان، بسته‌بندی، ماکزیمم جریان، مینیمم جریان، ولتاژ مستقیم، پایداری دما و... نمونه‌هایی از این پارامتر‌ها هستند. در ادامه به بررسی بیشتر برخی از این پارامتر‌ها می‌پردازیم.

•   ولتاژ شکست (ولتاژ نامی): ولتاژ شکست که اغلب با نام ولتاژ نامی شناخته می‌شود، یکی از مشخصات Zener Diode است که بسیار هم اهمیت دارد. این اختلاف پتانسیل الکتریکی در Diode می‌تواند به میزان متفاوتی باشد و این بستگی به کارایی آن برای شما دارد. هنگام تهیه دیود زنر یکی از مواردی که در انتخاب آن مؤثر خواهد بود، همین ولتاژ نامی است؛ بنابراین باید دقت بسیاری به خرج دهید.

•   اتلاف توان زنر: بالاترین میزان توانی که جریان زنر آن را تلف می‌کند، اتلاف توان است. این پارامتر اهمیت زیادی برای Diode دارد؛ زیرا چنانچه این توان از مقدار مشخص شده بیشتر شود، گرمای زیادی را تولید می‌کند و به Diode آسیب می‌رساند. بالا رفتن بیش از اندازه دمای این قطعه علاوه بر این که خود Diode را خراب می‌کند، سایر قطعاتی که در یک مدار به هم مرتبط می‌شوند را هم از کار خواهد انداخت.

با توجه به این موضوع باید با در نظر داشتن کاربردی که این قطعه برای شما دارد، هنگام تهیه آن این پارامتر را فراموش نکنید.

•   ماکزیمم جریان: از جمله دیگر معیار‌ها برای انتخاب دیود زنر بالاترین مقدار جریانی است که به هنگام رسیدن اختلاف پتانسیل الکتریکی به حد ولتاژ زنر از این قطعه عبور خواهد کرد. البته با در نظر داشتن این که چنین مقدار جریانی به Diode آسیبی وارد نکند.

• مینیمم جریان: به کم‌ترین مقدار جریانی که در شروع کار Diode در ناحیه شکست نیاز خواهد بود، مینیمم جریان زنر گفته می‌شود. مینیمم جریان به طور معمول حدود پنج میلی آمپر و ده میلی آمپر است.

خرید دیود زنر

خواندن دیتاشیت یک دیود زنر

با استفاده از این دیتاشیت می‌توانید Zener Diode را متناسب با مدار مورد نظر خود تهیه کنید و پس از بررسی ویژگی‌های آن انتخاب خود را انجام دهید. دیتاشیت اطلاعاتی را درباره پارامتر‌ها ویژگی‌هایی که این قطعه در اختیار شما قرار می‌دهد.

در واقع با خواندن دیتاشیت یک دیود زنر اطلاعاتی درباره مشخصات آن به دست می‌آورید و این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا بتوانید عملکرد دیود را در مدار خود بررسی کنید. در شکل زیر یک نمونه دیتاشیت دیود زنر را مشاهده می‌کنید که در ادامه به توضیح کوتاه پارامترهای آن می‌پردازیم.

  VZ = Reverse Zener Voltage @ IZT

  IZT = Reverse Current

  ZZT = Maximum Zener Impedance @ IZT

  IZK = Reverse Current

  ZZK = Maximum Zener Impedance @ IZK

  IR = Reverse Leakage Current @ VR

  VR = Breakdown Voltage

  IF = Forward Current

  VF = Forward Voltage @ IF

  IR = Maximum Surge Current @ TA = 25°C

  VZ = Reverse Zener Voltage Change

  IZM = Maximum DC Zener Current

مزایای دیود زنر

دیود زنر قطعه‌ای پرکاربرد است که به دلیل مزایای فراوان بسیار مورد توجه قرار دارد. این قطعه کوچک دارای مشخصاتی است که آن را به یک قطعه کاربردی تبدیل می‌کند و می‌توان در موارد بسیاری از مزایای آن بهره‌مند شد. در ادامه چند نمونه از مزیت‌های Diode زنر را بیان می‌کنیم.

•   بالا بودن ظرفیت توان: یکی از مزایای دیود زنر داشتن ظرفیت توان بسیار بالا است. این مورد را می‌توان یکی از مهم‌ترین مزایای آن دانست.

•   میزان دقت بالا: یکی از عللی که این Diode مورد استفاده قرار می‌گیرد، بالا بودن دقت آن است.

•   سایز کوچک: سایر مناسب این قطعه استفاده از آن را در مدار به راحتی فراهم می‌کند.

• هزینه کم: از جمله دیگر مزایای این Diode می‌توان به پایین بودن هزینه‌های تولید آن اشاره کرد.

شما همچنین می توانید برای خرید دیود شاتکی کلیک کنید.

کار دیود زنر چیست؟

دیود زنر قطعه‌ای پرکاربرد برای تثبیت ولتاژ در مدارهای الکترونیکی است. برخلاف دیودهای معمولی که معمولاً در بایاس معکوس جریان را عبور نمی‌دهند، دیود زنر به گونه‌ای طراحی شده است که با رسیدن ولتاژ معکوس به مقدار مشخصی به نام ولتاژ زنر (ولتاژ شکست)، وارد ناحیه شکست شده و جریان را به صورت کنترل شده از خود عبور دهد، بدون آنکه آسیبی ببیند. این ویژگی باعث می‌شود بتوان از آن برای تثبیت ولتاژ، محدود کردن اضافه‌ولتاژ و محافظت از بخش‌های حساس مدار استفاده کرد.

به زبان ساده، کار دیود زنر این است که ولتاژ را در یک مقدار تقریباً ثابت نگه دارد. به همین دلیل در مدارهای رگولاتور ولتاژ، منابع تغذیه، مدارهای مرجع ولتاژ و همچنین مدارهای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ کاربرد گسترده‌ای دارد. البته برای عملکرد صحیح، دیود زنر معمولاً همراه با یک مقاومت محدودکننده جریان یا سایر اجزای مدار استفاده می‌شود تا جریان آن از مقدار مجاز فراتر نرود.

کاربرد‌های دیود زنر

به علت موارد بالای کاربرد دیود زنر از آن در کار‌های صنعتی و تجاری زیادی استفاده می‌کنند. در زمینه‌های مختلفی این قطعه می‌تواند عملکرد مناسبی داشته باشد. در ادامه چند کاربرد رایج آن را عنوان خواهیم کرد.

    دستگاه تنظیم ولتاژ: معمولاً از این قطعه برای تنظیم اختلاف پتانسیل الکتریکی در مدار استفاده می‌کنند. Diode زنر با تنظیم مقدار ولتاژ کمک می‌کند تا اختلاف پتانسیل الکتریکی ثابت بماند.

محافظت از کنتور: از این قطعه برای کنترل کردن بار‌های اضافی و تصادفی در مولتی متر هم بهره می‌برند. با ایجاد اضافه بار در Diode بیشترین مقدار جریان از این قطعه عبور می‌کند؛ از این رو می‌تواند به عنوان محافظ عمل کند.

شکل دهی به موج: این Diode موج‌های سینوسی را به امواج مربعی تبدیل می‌کند.

جمع‌بندی

یکی از قطعات مهم در مدار‌های الکتریکی Diode است. اما نوع معمولی این قطعه نمی‌توانند در هنگام تغییر ولتاژ و رسیدن آن به میزان ولتاژ زنر جریان را کنترل کنند؛ به همین خاطر در مدارات مختلف از دیود زنر بهره می‌برند. ما در این مطلب سعی کردیم نکات مهمی در مورد این قطعه خدمت شما بیان کنیم و به بررسی نحوه عملکرد و مزای آن بپردازیم.

پیشنهاد می‌کنیم برای مشاهده و خرید انواع دیگر دیود به فروشگاه جم ترونیک سر بزنید. همچنین اگر سوالی درباره دیود زنر دارید زیر همین پست از ما بپرسید.

نویز برق یکی از مشکلات رایج در مدارهای الکترونیکی است که می‌تواند به شکل صدای اضافی در سیستم‌های صوتی، اختلال در عملکرد سنسورها، نوسان سیگنال، خطا در تجهیزات دیجیتال یا حتی عملکرد نامنظم یک…