No dia a dia e nas atividades profissionais em todas as áreas, diversos aparelhos eletrônicos são amplamente utilizados. Seu desempenho é garantido por uma fonte de tensão constante, que é alimentada por uma rede de corrente alternada. A tensão da rede freqüentemente "anda" dentro de limites amplos e, sem medidas especiais, todas essas mudanças são refletidas diretamente na tensão de saída. Isso não afeta da melhor maneira o funcionamento do dispositivo eletrônico. Para superar essa desvantagem, várias soluções de circuito são usadas para estabilizar a tensão de saída da fonte. As funções de um componente chave da grande maioria dos circuitos de estabilização são realizadas por um diodo zener.
Recursos do diodo Zener
O diodo Zener (na literatura estrangeira frequentemente referido pelo nome do inventor como o diodo Zener) é um diodo semicondutor que é operado no modo de polarização reversa. Devido à estrutura correspondente da junção pn em um valor de tensão que atinge um determinado limite de tensão, ela começa colapso elétrico, como resultado do qual a corrente aumenta bruscamente com uma mudança muito pequena na queda de tensão através da junção, conforme mostrado em Figura 1. Esta área está funcionando para o diodo zener.
Parâmetros padronizados
O fabricante especifica nos dados técnicos uma série de parâmetros que são necessários ao projetar circuitos de estabilização.
Requeridos:
- tensão de estabilização;
- corrente máxima.
A conveniência de usar diodos zener soviéticos é visivelmente facilitada pelo fato de que a voltagem de estabilização é explicitamente inserida em seu índice. Por exemplo, a designação KS147 denota um diodo zener de silício com uma tensão de estabilização de 4,7 V.
O esquema de estabilização mais simples
O assim chamado mais simples. O circuito de estabilização paramétrica é mostrado na Figura 2 e é montado a partir de um diodo zener e um resistor limitador R. Funciona da seguinte maneira. Quando, por exemplo, aumentando a tensão de entrada em ΔU, a corrente através do diodo zener aumenta imediatamente, como resultado do qual ΔU cai em R e a tensão de entrada da cadeia permanece inalterada.
O lado forte do circuito na Figura 2 é o desempenho normal com uma mudança suave e repentina na tensão de entrada. Para aumentar ainda mais a qualidade da estabilização com ações de entrada de impulso, um grande capacitor é frequentemente incluído em paralelo com o diodo zener.
Verificação de manutenção
Verificar a integridade de um diodo zener é semelhante à verificação de um diodo convencional e é realizada com um multímetro: o elemento deve demonstrar alta resistência em uma direção e pequena na outra, Figura 3. Isso se deve ao fato de que a tensão de ruptura é visivelmente maior do que a tensão de saída do testador no modo de medição de resistência.