I vardagen och i professionella aktiviteter inom alla områden används olika elektroniska enheter i stor utsträckning. Deras prestanda säkerställs av en konstant spänningskälla, som drivs från nätströmmen. Nätspänningen "går" ofta inom vida gränser, och utan speciella åtgärder återspeglas alla dessa förändringar direkt i utspänningen. Detta påverkar inte på bästa sätt den elektroniska enhetens funktion. För att övervinna denna nackdel används ett antal kretslösningar för att stabilisera källans utspänning. Funktionerna för en nyckelkomponent i de allra flesta stabiliseringskretsar utförs av en zenerdiod.
Zener-diodfunktioner
Zener-diod (i utländsk litteratur kallas ofta uppfinnarens namn som en Zener-diod) är en halvledardiod som drivs i omvänd förspänningsläge. På grund av motsvarande struktur för pn-korsningen vid ett spänningsvärde som når en viss tröskelspänning börjar den elektrisk nedbrytning, varigenom strömmen stiger kraftigt med en mycket liten förändring i spänningsfallet över korsningen, som visas i Figur 1. Detta område fungerar för zenerdioden.
Standardiserade parametrar
Tillverkaren specificerar i de tekniska data ett antal parametrar som är nödvändiga vid utformning av stabiliseringskretsar.
Nödvändig:
- stabiliseringsspänning;
- maximal ström.
Bekvämligheten med att använda sovjetiska zenerdioder underlättas märkbart av det faktum att stabiliseringsspänningen uttryckligen anges i deras index. Till exempel betecknar KS147 en kiselzener-diod med en stabiliseringsspänning på 4,7 V.
Det enklaste stabiliseringsschemat
Det enklaste så kallade. Den parametriska stabiliseringskretsen visas i figur 2 och är sammansatt av en zenerdiod och ett begränsningsmotstånd R. Det fungerar enligt följande. När till exempel en ökning av ingångsspänningen med UU ökar strömmen genom zenerdioden omedelbart, varigenom fallsU faller med R och kedjans ingångsspänning förblir oförändrad.
Den starka sidan av kretsen i figur 2 är normal prestanda både med en jämn och plötslig förändring av ingångsspänningen. För att ytterligare öka stabiliseringskvaliteten under impulsingångsåtgärder ingår ofta en stor kondensator parallellt med zenerdioden.
Kontroll av service
Att kontrollera hälsan hos en zenerdiod liknar kontrollen av en konventionell diod och utförs med en multimeter: elementet måste visa ett stort motstånd i en riktning och en liten i den andra, figur 3. Detta beror på att nedbrytningsspänningen är märkbart högre än testarens utspänning i motståndsmätningsläget.