Fonctionnement et applications du circuit de diode Zener

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La diode est l'un des composants de base de circuits électroniques . Lorsque vous voulez connaître les considérations de tension, vous devez connaître les diodes. La diode est essentiellement composée de semi-conducteurs qui ont deux caractéristiques, le type «P» et le type «N». Le Semi-conducteurs de type «P» et de type «N» représentent des semi-conducteurs de type positif et négatif. Le semi-conducteur de type «P» aura une quantité excessive de trous dans la configuration et le semi-conducteur de type «N» aura une quantité excessive d’électrons. Si les deux types de caractéristiques sont présents dans un monocristal, il peut être appelé diode. La borne positive de la batterie se connecte avec le côté «P» et le côté négatif est connecté avec le côté «N». Parlons du fonctionnement de la diode Zener, ce n'est rien d'autre qu'une simple diode connectée en polarisation inverse.

Diode Zener

Diode Zener



Diode Zener

Il s'agit principalement d'une propriété spéciale de la diode plutôt que de tout type d'équipement spécial. La personne nommée Clearance Zener a inventé cette propriété de la diode, c'est pourquoi elle porte son nom en souvenir. La propriété spéciale de la diode est qu'il y aura un panne dans le circuit si la tension est appliquée à travers un circuit polarisé en inverse. Cela ne permet pas au courant de le traverser. Lorsque la tension aux bornes de la diode est augmentée, la température augmente également et les ions cristaux vibrent avec une plus grande amplitude et tout cela conduit à la rupture de la couche d'appauvrissement. Couche à la jonction du type «P» et du type «N». Lorsque l'application la tension dépasse une ventilation Zener d'un montant spécifique a lieu.


Caractéristiques de la diode Zener V-I

Caractéristiques de la diode Zener V-I



La diode Zener n'est rien d'autre qu'une seule diode connectée en mode de polarisation inverse et la diode Zener peut être connectée en polarisation inverse positive dans un circuit comme indiqué sur l'image.Nous pouvons la connecter pour différentes applications.

Le symbole de circuit de la diode Zener est comme indiqué sur la figure. Pour plus de commodité, il est utilisé normalement. Lors de la discussion sur le circuits à diodes nous devrions regarder à travers la représentation graphique du fonctionnement de la diode Zener. C'est ce qu'on appelle les caractéristiques V-I d'une diode à jonction p - n générale.

Connexion Diode Zener

Connexion Diode Zener

Caractéristiques d'une diode Zener

Le diagramme ci-dessus montre les caractéristiques V-I du comportement de la diode Zener. Quand le la diode est connectée dans la diode de polarisation directe agit comme une diode normale. Lorsque la tension de polarisation inverse est supérieure à une tension prédéterminée, la tension de claquage Zener se produit. Pour obtenir une tension de claquage, un dopage net et distinct est contrôlé et les imperfections de surface sont évitées. Dans les caractéristiques V-I au-dessus de Vz se trouve la tension Zener. Et aussi la tension de genou car à ce stade, le courant est le courant est très rapide.

Comportement de la diode Zener

Comportement de la diode Zener

Application de la diode Zener

La diode Zener est couramment utilisée comme régulateur de shunt ou régulateur de tension. En parcourant la première partie de l'article, nous savons ce qu'est la diode Zener et quel est le principe de fonctionnement de base. Ici se pose la question de savoir où ce type de diodes peut être utile. Les applications principales de ce type de diodes sont le régulateur de tension, le protecteur de surtension, comme référence de tension.


Vérification de la diode Zener

Vérification de la diode Zener

Nous avons discuté de l'application de la diode Zener en tant que régulateur de tension et nous allons maintenant discuter des deux autres points.

Protection de survoltage se fait en utilisant des diodes Zener car il y a du courant qui traverse la diode après que la tension de polarisation inverse dépasse une certaine tension. Ce circuit assure la sécurité des équipements connectés aux bornes. Normalement, le courant ne doit pas dépasser la vanne normale, mais si, en raison d'un défaut dans le circuit, le courant dépasse la tension maximale admissible, l'équipement du système peut être endommagé. Un SCR est utilisé, par lui la tension de sortie est rapidement coupée et un fusible saute qui déconnecte l'alimentation de la source d'entrée. La disposition du circuit est illustrée ci-dessous pour une meilleure compréhension,

Connexion Diode Zener

Connexion Diode Zener

La référence de tension détermine la fourniture constante de courant ou de tension d'alimentation lorsque la tension Zener fonctionne. Si l'alimentation en courant est la même, pour éviter des performances instables, nous utilisons des diodes Zener. Ceux-ci sont utilisés là où une référence de tension est requise, comme les ampèremètres, les ohmmètres et les voltmètres.

Diode Zener comme régulateur de tension

Le terme régulateur signifie qui réglemente. La diode Zener peut fonctionner comme un régulateur de tension si elle est introduite dans un circuit. La sortie à travers la diode sera constante. Il est alimenté par une source de courant. Comme nous savons que si la tension aux bornes de la diode dépasse une certaine valeur, elle tirerait un courant excessif de l'alimentation. Le schéma de base de la diode Zener comme régulateur de tension est donné ci-dessous,

Pour fixer le courant à travers la diode Zener, une résistance série R est introduite dont la valeur peut être choisie à partir de l'équation suivante

Valeur de résistance (ohms) = (V1 - V2) / (courant Zener + courant de charge)

Le schéma ci-dessus est celui d'un régulateur shunt car l'élément de régulation est parallèle à l'élément de charge. La diode Zener produit une tension de référence stable à travers la charge qui remplit les critères d'exigence du régulateur.

La diode Zener permet au courant de circuler dans le sens direct de la même manière qu'une diode idéale. Il permet également de circuler dans le sens inverse lorsque la tension est supérieure à une certaine valeur appelée tension de claquage.

Cet appareil porte le nom de Zener. Zener a découvert cette propriété électrique. Une diode Zener est une diode dans laquelle la panne inverse se produit en raison d'un tunnel quantique d'électrons sous une intensité de champ électrique élevée appelée effet Zener. De nombreuses diodes décrites comme des diodes Zener reposent plutôt sur une panne par avalanche. Les deux types sont utilisés avec l'effet Zener prédominant sous 5,6 V et la panne d'avalanche au-dessus. Les applications régulières incluent la fourniture d'une tension de référence pour les régulateurs de tension. Cela permet de protéger les appareils des impulsions de tension momentanées.

Connectivité de la diode Zener

Connectivité de la diode Zener

Ces dispositifs se rencontrent également en série avec une jonction base-émetteur. Aux étages de transistors où choix sélectif d'un appareil centré autour de l'avalanche ou du point de Zener. Il peut être utilisé pour introduire un équilibrage du coefficient de température de compensation du transistor. L'amplificateur d'erreur CC utilisé dans un système de boucle de rétroaction de circuit d'alimentation régulée est le premier de l'exemple.

Ceux-ci sont également utilisés dans les parafoudres pour limiter les systèmes de pics de tension transitoires et une autre application de la diode Zener est l'utilisation du bruit causé par sa panne d'avalanche dans un générateur de nombres aléatoires. Peux tu me dire quelques autres utilisations de la diode Zener? En commentant….

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