In het dagelijks leven en bij professionele activiteiten op alle gebieden worden verschillende elektronische apparaten veel gebruikt. Hun prestaties worden verzekerd door een constante spanningsbron, die wordt gevoed door een wisselstroomnetwerk. De netspanning "loopt" vaak binnen ruime grenzen, en zonder speciale maatregelen worden al deze veranderingen direct weerspiegeld in de uitgangsspanning. Dit heeft niet de beste invloed op de werking van het elektronische apparaat. Om dit nadeel te ondervangen, wordt een aantal circuitoplossingen gebruikt om de uitgangsspanning van de bron te stabiliseren. De functies van een belangrijk onderdeel van de overgrote meerderheid van stabilisatiecircuits worden uitgevoerd door een zenerdiode.
Zener diode kenmerken
Zenerdiode (in buitenlandse literatuur vaak aangeduid met de naam van de uitvinder als de zenerdiode) is een halfgeleiderdiode die wordt bedreven in omgekeerde biasmodus. Vanwege de overeenkomstige structuur van de pn-overgang bij een spanningswaarde die een bepaalde drempelspanning bereikt, begint deze elektrische storing, waardoor de stroom sterk stijgt met een zeer kleine verandering in de spanningsval over de junctie, zoals weergegeven in Figuur 1. Dit gebied werkt voor de zenerdiode.
Gestandaardiseerde parameters
De fabrikant specificeert in de technische gegevens een aantal parameters die nodig zijn bij het ontwerpen van stabilisatiecircuits.
Verplicht:
- stabilisatiespanning;
- maximale stroom.
Het gemak van het gebruik van Sovjet zenerdiodes wordt merkbaar vergemakkelijkt door het feit dat de stabilisatiespanning expliciet in hun index wordt ingevoerd. De aanduiding KS147 geeft bijvoorbeeld een silicium zenerdiode aan met een stabilisatiespanning van 4,7 V.
Het eenvoudigste stabilisatieschema
De eenvoudigste zogenaamde. Het parametrische stabilisatiecircuit wordt getoond in figuur 2 en is samengesteld uit een zenerdiode en een beperkende weerstand R. Het werkt als volgt. Wanneer bijvoorbeeld de ingangsspanning met ΔU toeneemt, neemt de stroom door de zenerdiode direct toe, waardoor ΔU met R daalt en de ingangsspanning van de ketting ongewijzigd blijft.
De sterke kant van het circuit in figuur 2 zijn normale prestaties, zowel met een soepele als een plotselinge verandering in de ingangsspanning. Om de kwaliteit van de stabilisatie tijdens impulsinvoeracties verder te verhogen, wordt vaak een grote condensator parallel aan de zenerdiode opgenomen.
Onderhoudscontrole
Het controleren van de gezondheid van een zenerdiode is vergelijkbaar met het controleren van een conventionele diode en wordt uitgevoerd met een multimeter: het element moet een grote weerstand in de ene richting vertonen en een kleine in de andere, figuur 3. Dit komt door het feit dat de doorslagspanning merkbaar hoger is dan de uitgangsspanning van de tester in de weerstandsmetingmodus.