Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Napięcie na diodzie zenera

29 Kwi 2017 00:23 984 7
  • Poziom 3  
    Witam. Mam problem z diodami zenera. Nie rozumiem pewnej sytuacji. Mam układ z diodą zenera i rezystorem podłączone szeregowo. Dioda podłączona zaporowo. Napięcie zasilania 4.14V. Przy rezystorach 100 Ohm i 1000 Ohm napięcie na diodzie zenera wynosi:
    100 Ohma- 3.3V
    1000Ohm- 2.64V
    Dioda zenera jest podobno 3V. Dlaczego się tak dzieje że napięcie skacze na niej od 2.6 do 3.3V? Nie powinno być zawsze 3V?
  • Poziom 37  
    Witam,
    możliwe, że jest to dioda słabej jakości, mająca relatywnie dużą wartość rezystancji dynamicznej, czyli małą stromość charakterystyki.

    W pierwszym przypadku Iz = (4.14 V - 3.3 V) / 0.1 kΩ = 8.4 mA
    W drugim przypadku Iz = (4.14 V - 2.64 V) / 1 kΩ = 1.5 mA

    W drugim przypadku prąd jest zapewne zdecydowanie zbyt mały, w pierwszym jest nieco zbyt duży, prawdopodobnie Twoja dioda ma Iz = 5 mA.

    Spróbuj w drugim przypadku zastosować rezystor, dla którego Iz będzie nieznacznie większy od 5 mA. Będziesz mógł oszacować rezystancję dynamiczną tej diody jako ΔVz / ΔIz.

    Pozdrawiam
  • Poziom 43  
    sinusoidalny097 napisał:
    Dioda zenera jest podobno 3V. Dlaczego się tak dzieje że napięcie skacze na niej od 2.6 do 3.3V? Nie powinno być zawsze 3V?
    Tzw. napięcie Zenera, czyli efekt pozornego przebicia złącza PN w kierunku zaporowym, jest mocno zależne od prądu, który popłynie podczas ,,zjawiska Zenera" przez diodę. Do tego dochodzi dryf termiczny złącza, zależny od temperatury, a ta z kolei wymuszona jest prawem Joul'a.
  • Moderator Projektowanie
    Prąd 1,5mA jest zbyt mały dla prawidłowego działania tej diody. Gdy Iz<Izmin, dioda pracuje na t.zw. "kolanie charakterystyki" - czyli w punkcie gdzie charakterystyka zakrzywia się - czyli brak efektu stabilizacji: http://www-old.wemif.pwr.wroc.pl/lpp/tematy_c.../cw4_stabilizator_napiecia_z_dioda_zenera.pdf - rys.3
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Dioda_Zenera
    I nic tu do rzeczy nie ma
    Krzysztof Kamienski napisał:
    dryf termiczny złącza, zależny od temperatury


    Każda dioda Zenera wymaga minimalnej wartości Iz i musi pracować z prądem Izmin<Iz<Izmax, gdzie Izmax=Pmax/Uz.
  • Poziom 3  
    Czyli teraz wiemy że żeby dioda działała poprawnie musi przez nią przepływać I min. Moja dioda jest 0.5W i ma oznaczenia C3V ST. I max jest więc Imax=0.5/3=160mA. Przy 160mA moja dioda ma napięcie 3.8V. Więc to już w ogóle poza moimi 3V. Skąd mogę wiedzieć jakie jest jej I min? I jakie jest zastosowanie takiej diody skoro napięcie na niej waha się od 3 do 3.8V.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Dioda zenera jest podobno 3V. Dlaczego się tak dzieje że napięcie skacze na niej od 2.6 do 3.3V? Nie powinno być zawsze 3V?
    Diody Zenera na niskie napięcie <5V mają kiepskie parametry, szczególnie rezystancja dynamiczna jest w nich duża. Lepiej zamiast nich stosować układy scalonych źródeł napięcia odniesienia takich jak TL431 który ma rezystancję dynamiczną 0,2Ω - ponad 100x lepiej niż niskonapięciowa dioda Zenera. Dodatkowe zalety TL431 to możliwość przecyzyjnego ustawienia napięcia i mały współczynnik temperaturowy.
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    sinusoidalny097 napisał:
    Skąd mogę wiedzieć jakie jest jej I min?

    Należy poznać jej dane - notę katalogową.
    Prawdopodobnie jest to BZX55C3V0 http://www.paco-electronics.com/pdf/BZX55B.pdf - lub zbliżona:
    Imin=5mA, Ik=1mA (kolana), Rz=ΛUz/ΛIz<85Ω (dla Izmin), dla większych prądów Rz maleje, ale z wykresu widać, że wszystkie te diody o Uz<5V mają dużą Rz (krzywa jest pochyła, podczas gdy krzywe dla 5V6 i wyższych są już prawie pionowe.
    Taki typ diody - dla Uz<5V (efekt Zenera) mają kiepskie parametry - duże Rz.
    Zauważ, że (brak na wykresie diody 3,0V) dla diody 3,3V jej napięcie Uz przekracza 4V już przy Iz=40mA.
    Sposobem na ograniczenie tego błędy powodowanego przez Rz jest zasilanie diody Zenera ze źródła prądowego (stabilizatora prądu), jeszcze lepiej użyć scalonych regulowanych diod Zenera typu TL431, LM4041.
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf
    http://www.ti.com/lit/ds/snos641f/snos641f.pdf
    http://www.ti.com/lit/ds/snvs741f/snvs741f.pdf
    Mają one znikome Rz, znikomy wsp. temperaturowy, można precyzyjnie ustawić im Uz. Same zalety, dlatego klasycznych diod Zenera dzisiaj nie używa się już jako źródeł napięcia wzorcowego, tylko jako proste ograniczniki/przesuwniki napięcia itp mało precyzyjne zastosowania.