Zener diodo

Zener diodoa silizioz eginda eta oso dopatuta dagoen diodoa da. Haustura-zonaldeetan lan egiteko sortu zuen Clarence Melvin Zener fisikariak.^[1] Zener diodoak tentsio erregulatzaileen funtsezko atalak dira; sareko tentsioan, inpedantzian ia konstanteak, kargako erresistentzian eta tenperaturan aldaketak aurkezten dituzte.

Batzuetan txarto deitzen zaie diodo hauei; "diodos de avalancha". Hori gertatzen da Zener diodoak aurretik aipatutako diodoen antzerako portaera dutelako, dena den, erabilitako mekanismoak desberdinak dira. Horretaz aparte, iturriaren tentsioa diodoarena baino txikiagoa bada, osagai horrek ezingo du harentzat bereizgarria den erregulazioa egin.

Ezaugarriak

Zener diodo bati, positiboa den tentsio elektriko bat atxikitzen bazaio anodoan, katodoan tentsio negatiboa dagoelarik (polarizazio zuzena), diodo artezgailu basiko baten ezaugarriak izango ditu. Bestalde, tentsio positiboa katodoan eta negatiboa anodoan atxikitzen bazaio (alderantzizko polarizazioa), diodoak tentsio konstante bat mantenduko du. Ez du artezgailu bat bezala lan egiten, tentsio egokitzaile bat bezala baizik.^[2]

Hau da, Zener diodoa alderantziz polarizatu beharko da tentsio erregulatzaile batek bezala lan egiteko. Hurrengo irudian tentsio erregulatzailearen funtzionamendua duen zirkuitua ikusi daiteke (Zener diodo batekin eginda).

Irudian ikusten den V tentsio hori, Zener diodoak duen haustura-tentsioaren baliotik gora mantenduko balitz Vz konstante mantenduko litzateke.

Zener diodoaren sinboloa diodo arrunt baten antzekoa da, baina osagai horrek, bi terminal ditu diodoaren alde bakoitzean. Diodo horrek, elektronika arloko beste edozein osagaik bezala, mugak ditu, horietako bat potentzia-disipazioa da. Horren parametroak kontuan izango ez balira, osagaia erre egingo litzateke.

Operazioa

Diodo arrunt bat, alderantziz polarizatuta eta bere alderantzizko haustura tentsiotik gora polarizatuta badago, adierazgarria den korronte bat baimenduko du.

Diodo konbentzional batean, haustura tentsioa gainditzen denean, diodoa, korronte altu bati atxikituko zaio elauso hausturaren ondorioz. Diodoa betiko matxura daiteke, baldin eta korrontea ez badago zirkuituari esker mugatuta.

Zener diodo batek diodo arrunt baten propietate berdinak ditu; horrek, haustura tentsio murriztu bat duela salbuetsiz, Zener tentsio antzera ezagutzen da. Diodo konbentzional batekin konparatuta Zener diodo bat, alderantziz polarizatuta badago, akats kontrolatu bat erakusten du, eta horrek, Zener diodoan zehar dabilen korrontea, Zener hausturarekiko tentsioa mantenduko du.

Adibidez, Zener diodo batek, zeinak 3,2 V-eko Zener haustura tentsioa duen, 3,2 V-eko tentsio jauskera aurkezten du alderantzizko tentsio tarte handi batean. Hau jakinda, esan daiteke Zener diodoa egokia dela, bai erreferentziazko tentsio sorketa bezalako aplikazioetan, zein korronte baxuko aplikazioetan, tentsio egonkortzaile bezala.

Pareko efektu bat sortzen duen beste mekanismo bat elauso efektua da, elauso diodoetan gertatzen dena.

Gainera, bi diodo motak era berdinean eratzen dira, eta bi efektuak agertzen dira mota horretako diodoetan. Siliziozko diodoetan, 5,6 V arterainokoak, Zener efektua da efektu nagusiena eta balio negatiboko tenperatura balio bat aurkezten du. 5,6 V-etik gora, elauso efektua da nagusiena eta balio positiboko tenperatura balioa aurkezten du.^[3]

5,6 V-eko diodo batean bi efektuak elkarrekin gertatzen dira eta ia horien tenperatura koefizienteak haien artean deuseztatzen dira. Beraz, tenperatura kritikoko aplikazioetan 5,6 V-eko diodoa erabilgarria dela esan daiteke. Denbora tarte zabal batean oso egonkorrak izan behar diren erreferentzia tentsioetarako, hurrengo hautabidea erabiltzen da: +2 mV / ° C tenperatura koefizientea duen Zener diodo bat, polarizazio zuzena duen Silizioko beste diodo batekin seriean konektatzea da.

Polarizazio zuzeneko diodoak -2 mV / ° C tenperatura koefizientea du, tenperatura koefizienteak haien artean deuseztatzea eragingo duena. 

Gaur egungo fabrikazio berrituek, produzitzen dituzten 5,6 V baino tentsio baxuagoko dispositiboak, tenperatura-koefiziente txikikoak dira; bestalde, aurretik aipatutako tentsiotik gora dauden osagaien tenperatura koefizientea zorrozki handitzen da. 75 V duen diodo baten tenperatura koefizientea, 12 V duen batena baino 10 aldiz handiagoa da.

Elauso eta Zener diodoak, hauek duten haustura tentsioa kontuan hartu gabe, “Zener diodo” bezala merkaturatzen dira.

5,6 V-tik behera, Zener efektua menperatzen duen tentsioetan hain zuzen ere, hausturatik gertuago dagoen tentsio kurba askoz borobilagoa da, honek, bere polarizazio kondizioak fokuratzean arreta gehiago jartzea eskatzen du. Zener diodoentzako 5,6 V-tik gorako tentsio kurba (elauso efektuaz menperatua), askoz garbiagoa da matxura gertatzen den momentuan.

Erreferentziak 

Kanpo estekak

• Datuak: Q180586
• Multimedia: Zener diodes / Q180586