Conectarea corectă a LED-urilor. Cum se conectează o diodă Zener la un circuit

Cum să conectați corect un LED

Un LED este o diodă obișnuită în care s-au adăugat substanțe la cristal care emit lumină atunci când un curent electric trece prin ele. Când se aplică o tensiune pozitivă anodului și o tensiune negativă catodului, apare o strălucire. Cea mai frecventă cauză a defecțiunii este depășirea tensiunii nominale de alimentare.

Pe scheme de circuite Pinout-ul este clar. Întotdeauna aplicăm „minus” catodului, motiv pentru care este desemnat printr-o linie dreaptă la vârful triunghiului. De obicei, catodul este contactul pe care se află cristalul care emite lumină. Este mai lat decât anodul.

La LED-urile super-luminoase, polaritatea este de obicei marcată pe contacte sau carcasă. Dacă nu există marcaje pe picioarele de contact, piciorul cu o bază mai largă este catodul.

Schema de conectare a LED-urilor

În circuitul clasic, se recomandă conectarea printr-un rezistor limitator de curent. Într-adevăr, prin alegerea rezistorului potrivit sau reactanța inductivă, puteți conecta o diodă proiectată pentru o tensiune de alimentare de 3V, chiar și la rețea AC.

Principala cerință pentru parametrii de putere este limitarea curentului circuitului.

Deoarece puterea curentului este un parametru care reflectă densitatea fluxului de electroni printr-un conductor, dacă acest parametru este depășit, dioda va exploda pur și simplu datorită eliberării instantanee și semnificative de căldură pe cristalul semiconductor.

Cum se calculează un rezistor de limitare

• R este rezistența rezistenței de limitare în ohmi;
• Upit - tensiunea sursei de alimentare în volți;
• Upad - tensiune de alimentare LED;
• I este curentul nominal al LED-ului în amperi.

Dacă puterea rezistorului este semnificativ mai mică decât cea necesară, pur și simplu se va arde din cauza supraîncălzirii.

Pornirea unui LED printr-o sursă de alimentare fără rezistor

Am o lampă de masă actualizată la LED de câțiva ani. Se folosesc șase surse de lumină LED-uri strălucitoare, iar ca sursă de alimentare - un încărcător vechi de la un telefon mobil Nokia. Iată diagrama mea de comutare a LED-urilor:

Tensiunea nominală a diodelor este de 3,5 V, curentul este de 140 mA, puterea este de 1 W.

Când selectați o sursă de alimentare externă, este necesară limitarea curentului. Conectarea acestor LED-uri la încărcătoare moderne cu o tensiune de alimentare de 5V 1-2A va necesita un rezistor limitator.

Pentru a adapta această schemă la încărcător nominal la 5V, utilizați un rezistor de 10-20 Ohm cu o putere de 0,3 A.

Dacă aveți o sursă de alimentare diferită, asigurați-vă că are un circuit de reglare a curentului.

Cum să conectați corect LED-urile

Conexiune paralelă

Cea mai ușoară modalitate de a determina compatibilitatea diodelor este utilizarea unei surse de alimentare cu tensiune joasă sau reglată. Puteți naviga după „tensiunea de aprindere”, când cristalul începe să strălucească puțin. Când tensiunea de „pornire” variază cu 0,3-0,5 V, o conexiune paralelă fără un rezistor de limitare a curentului este inacceptabilă.

Conexiune serială

Calculul rezistenței pentru un circuit de mai multe diode: R = (Upit - N * Usd) / I * 0,75

Număr maxim de diode în serie: N = (Upit * 0,75) / Usd

La conectarea mai multor lanțuri de LED-uri succesive, este recomandabil să se calculeze propriul rezistor pentru fiecare lanț.

Cum să porniți un LED la alimentare CA

Dacă, la conectarea unui LED la o sursă de curent continuu, electronii se mișcă într-o singură direcție și este suficient să se limiteze curentul folosind un rezistor, într-o rețea de tensiune alternativă direcția de mișcare a electronilor se schimbă constant.

Când trece o semiundă pozitivă, curentul, care trece printr-un rezistor care absoarbe puterea în exces, aprinde sursa de lumină. Semiundă negativă va trece printr-o diodă închisă. Pentru LED-uri, tensiunea inversă este mică, aproximativ 20V, iar tensiunea de amplitudine a rețelei este de aproximativ 320V.

Semiconductorul va funcționa în acest mod pentru o perioadă de timp, dar o defalcare inversă a cristalului este posibilă în orice moment. Pentru a evita acest lucru, instalați o diodă redresoare obișnuită în fața sursei de lumină care poate rezista curent invers până la 1000 V. Nu va transmite semiunda inversă în circuit electric.

Schema de conectare pentru rețeaua de curent alternativ este în figura din dreapta.

Alte tipuri de LED-uri

Intermitent

Caracteristica de proiectare a unui LED intermitent este că fiecare contact este atât catod, cât și anod. În interiorul ei se află două cristale care emit lumină cu polarități diferite. Dacă o astfel de sursă de lumină este conectată printr-un transformator descendente la o rețea de curent alternativ, va clipi la o frecvență de 25 de ori pe secundă.

Pentru alte frecvențe de clipire, se folosesc drivere speciale. Acum astfel de diode nu mai sunt folosite.

Multicolor

LED multicolor - două sau mai multe diode combinate într-o singură carcasă. Astfel de modele au un anod comun și mai mulți catozi.

Schimbând luminozitatea fiecărei matrice printr-un driver special de putere, puteți obține orice lumină luminoasă.

Când utilizați astfel de elemente în circuite de casă, nu uitați că cristalele de culori diferite au tensiuni de alimentare diferite. Acest punct trebuie luat în considerare atunci când conectați un număr mare de surse LED multicolore.

O altă opțiune este o diodă cu un driver încorporat. Astfel de modele pot fi bicolore cu includerea alternativă a fiecărei culori. Frecvența de clipire este setată de driverul încorporat.

O opțiune mai avansată este o diodă RGB care își schimbă culoarea conform unui program preinstalat în cip. Aici, opțiunile de iluminare sunt limitate doar de imaginația producătorului.

svetodiodinfo.ru

Conexiune paralelă - diodă zener - Big Encyclopedia of Oil and Gas, articol, pagina 1

Conexiune paralelă - diodă zener

Pagina 1

Conectarea în paralel a diodelor zener pentru a crește puterea nu este permisă, deoarece din cauza identității insuficiente a caracteristicilor curent-tensiune ale diodelor conectate în paralel, este imposibil să se distribuie uniform curenții între ele. Curentul de stabilizare care trece printr-o diodă poate varia de la 1 la 30 mA și, prin urmare, poate compensa o modificare a curentului de sarcină doar cu această cantitate. Astfel, limitele de control pentru curenții de sarcină de sute de miliamperi sunt insuficiente. Pentru a extinde limitele fluctuațiilor admisibile ale tensiunii de intrare și ale curentului de sarcină, un tranzistor este inclus în circuitul de stabilizare ca adept al emițătorului.  

Conectarea în paralel a diodelor zener nu este permisă.  

Conexiunea în paralel a diodelor Zener nu este utilizată, deoarece diferite diode Zener au tensiuni de aprindere și tensiuni de stabilizare diferite. Ca urmare, atunci când se aplică tensiune, se aprinde o singură diodă zener, care are cea mai mică tensiune.  

Conectarea în paralel a diodelor zener este permisă cu condiția ca curentul de stabilizare care trece prin fiecare diodă zener să fie în limite acceptabile. Permis conexiune serială orice număr de diode zener.  

Conexiunea în paralel a diodelor Zener nu este utilizată, deoarece diferitele cazuri de diode Zener de acest tip nu au aceleași tensiuni de aprindere. Prin urmare, într-o conexiune paralelă, de regulă, se aprinde numai dioda zener cu cea mai mică tensiune de aprindere.  

Conectarea în paralel a diodelor zener este inacceptabilă, deoarece, din cauza împrăștierii inevitabile a parametrilor, curentul diodei zener cu cea mai mică tensiune de avarie va fi de multe ori mai mare decât curenții prin diodele rămase.  

Nu se utilizează conexiunea în paralel a diodelor zener și a stabistorilor, deoarece din cauza diferenței de rezistență, curentul va fi distribuit inegal între ele. Ca urmare, dioda zener cu rezistență mai mică va fi supraîncărcată, iar stabilizatorul va fi nefiabil în funcționare.  

Conectarea în paralel a diodelor zener este permisă, cu condiția ca curentul de stabilizare care trece prin fiecare diodă zener să fie în limite acceptabile. Orice număr de diode zener pot fi conectate în serie.  

Pentru a crește tensiunea stabilizată, se folosește o conexiune în serie de diode zener; Conexiunea paralelă a diodelor Zener nu este utilizată, deoarece este imposibil să selectați diode Zener cu parametri absolut identici.  

În timpul funcționării, dioda Zener trebuie pornită cu polaritatea inversă celei indicate pe carcasa diodei Zener. Conectarea în paralel a diodelor zener este permisă numai cu condiția ca curentul de stabilizare care trece prin fiecare diodă zener să fie în limite acceptabile.  

Orice număr de diode zener pot fi conectate în serie. Conectarea în paralel a diodelor Zener este permisă cu condiția ca puterea totală disipată pe toate diodele Zener conectate în paralel să nu depășească puterea maximă pentru o diodă Zener, iar curentul care circulă prin fiecare diodă Zener să nu depășească valorile maxime și minime.  

Orice număr de diode zener pot fi conectate în serie. Conectarea în paralel a diodelor Zener este permisă cu condiția ca puterea totală disipată pe toate diodele Zener conectate în paralel să nu depășească puterea disipată maximă admisă pentru o diodă Zener.  

Pagini:      1    2

www.ngpedia.ru

Cum se conectează un LED în paralel, în serie: diagrame, descrieri, nuanțe

Diodele emițătoare de lumină (cunoscute și sub numele de LED) au fost utilizate în mod activ de mulți ani atât în ​​producția de televizoare, cât și ca iluminat principal al unei case sau apartamente, dar întrebarea cum să conectați corect LED-urile este încă relevantă și astăzi.

Astăzi există un număr mare de ele, de putere variabilă (Piranha super-luminoasă), care funcționează la tensiune constantă, care pot fi conectate în trei moduri:

1. Paralel.
2. În mod consecvent.
3. Combinate.

Există, de asemenea, circuite special concepute care vă permit să conectați LED-ul la o rețea de uz casnic staționar de 220 V. Să aruncăm o privire mai atentă la toate opțiunile de conectare cu LED-uri, avantajele și dezavantajele acestora, precum și cum să o faci singur.

Principiile de bază ale conexiunii

După cum am menționat mai devreme, proiectarea unei diode emițătoare de lumină implică conectarea lor exclusiv la o sursă de curent continuu. Cu toate acestea, deoarece partea de lucru a LED-ului este un cristal de siliciu semiconductor, este foarte important să se mențină polaritatea, altfel LED-ul nu va emite un flux luminos.

Fiecare LED are documentatia tehnica, care conține instrucțiuni și instrucțiuni pentru conexiunea corectă. Dacă nu există documentație, vă puteți uita la marcajele LED. Marcajul vă va ajuta să identificați producătorul, iar cunoscând producătorul, puteți găsi fișa tehnică necesară, care conține informații despre conexiune. Aici, acesta nu este un sfat dificil.

Cum se determină polaritatea?

Există doar 3 moduri de a rezolva problema:

Am rezolvat polaritatea, acum trebuie să decidem cum să conectăm LED-ul la rețea. Pentru cei care nu înțeleg, citiți un articol detaliat și interesant despre determinarea polarității unui LED. În el am colectat toate metodele posibile de verificare și chiar de a folosi o baterie.

Metode de conectare

În mod convențional, conexiunea are loc în 2 moduri:

1. La o rețea staționară de frecvență industrială (50Hz) cu o tensiune de 220V;
2. La o rețea cu o tensiune sigură de 12V.

Dacă trebuie să conectați mai multe LED-uri la o singură sursă de alimentare, atunci trebuie să alegeți o conexiune serială sau paralelă.

Să ne uităm la fiecare dintre exemplele de mai sus separat.

Conectarea LED-urilor la tensiunea de 220V

Primul lucru pe care trebuie să-l știți atunci când vă conectați la o rețea de 220V este că, pentru o strălucire nominală, un curent de 20 mA trebuie să treacă prin LED, iar căderea de tensiune pe acesta nu trebuie să depășească 2,2-3V. Pe baza acestui lucru, este necesar să se calculeze valoarea rezistenței de limitare a curentului folosind următoarea formulă:

în care 0,75 este coeficientul de fiabilitate al led-ului, U pit este tensiunea sursei de alimentare, U pad este tensiunea care scade peste dioda emițătoare de lumină și creează fluxul luminos, I este curentul nominal care trece prin acesta și R este rezistența nominală pentru reglarea curentului de trecere. După calcule adecvate, valoarea rezistenței ar trebui să corespundă cu 30 kOhm.

Cu toate acestea, nu uitați că o cantitate mare de căldură va fi generată la rezistență din cauza căderii de tensiune. Din acest motiv, este necesar să se calculeze puterea acestui rezistor folosind formula:

Pentru cazul nostru, U va fi diferența dintre tensiunea de alimentare și tensiunea de cădere pe LED. După calcule adecvate, pentru a conecta un LED, puterea de rezistență ar trebui să fie de 2W.

După determinarea valorii nominale și a puterii rezistenței, puteți asambla un circuit pentru a conecta un LED la 220V. Pentru funcționarea sa fiabilă, este necesar să instalați o diodă suplimentară care să protejeze dioda emițătoare de lumină de defecțiune atunci când apare o tensiune de amplitudine de 315V (220*√2) la bornele LED-ului.

Circuitul practic nu este utilizat, deoarece în el apar pierderi foarte mari din cauza generării de căldură în rezistență. Să luăm în considerare mai multe schema eficienta conexiuni la 220 V:

În diagramă, după cum putem vedea, este instalată o diodă inversă VD1, care trece ambele semi-unde la condensatorul C1 cu o capacitate de 220 nF, pe care tensiunea scade la valoarea nominală necesară.

Rezistența R1 cu o valoare nominală de 240 kOhm descarcă condensatorul atunci când rețeaua este oprită și nu joacă niciun rol în timpul funcționării circuitului.

Dar acesta este un model simplificat pentru conectarea LED-urilor, în majoritatea cazurilor Lămpi cu LED-uri driver (circuit) deja încorporat, care convertește tensiunea alternativă 220V în tensiune continuă cu o valoare de 5-24V pentru funcționarea lor fiabilă. Puteți vedea circuitul driverului în următoarea fotografie:

Conectarea LED-urilor la o rețea de 12 V

12 volți este o tensiune sigură care este utilizată în zone deosebit de periculoase. Acestea includ băi, băi, gropi de inspecție, structuri subterane și alte spații.

Pentru a vă conecta la o sursă de tensiune DC de 12V, în mod similar, pentru a vă conecta la rețele de 220V, este necesară o rezistență de amortizare. În caz contrar, dacă îl conectați direct la sursă, LED-ul se va arde instantaneu din cauza curentului mai mare care trece.

Valoarea nominală a acestei rezistențe și puterea ei sunt calculate folosind aceleași formule:

Spre deosebire de circuitele de 220V, pentru a conecta un LED la o rețea de 12V avem nevoie de o rezistență cu următoarele caracteristici:

• R = 1,3 kOhm;
• P = 0,125 W.

Un alt avantaj al tensiunii de 12V este ca in cele mai multe cazuri este deja rectificata (constante), ceea ce simplifica foarte mult schema de conectare. Se recomandă instalarea suplimentară a unui stabilizator de tensiune, cum ar fi KREN sau un echivalent.

După cum știm deja, o diodă emițătoare de lumină poate fi conectată la ambele circuite de 12 V și 220 V, cu toate acestea, există mai multe variații ale conexiunii lor între ele:

• Consecvent.
• Paralel.

Conexiune serială

Când sunt conectate în serie printr-un rezistor de limitare a curentului, mai multe LED-uri sunt asamblate într-un lanț, iar catodul precedentului este lipit la anodul următorului:

În circuit, un curent (20mA) va curge prin toate LED-urile, iar nivelul de tensiune va consta din suma căderilor de tensiune pe fiecare. Aceasta înseamnă că folosind această diagramă de conexiune, nu puteți include niciun număr de LED-uri în circuit, deoarece este limitat de căderea de tensiune.

Căderea de tensiune este nivelul de tensiune pe care o diodă emițătoare de lumină îl transformă în energie luminoasă (strălucire).

De exemplu, în circuit, căderea de tensiune pe un LED va fi de 3 volți. Există un total de 3 LED-uri în circuit. Alimentare 12V. Considerăm 3 Volți * 3 led = 9 V - căderea de tensiune.

După calcule simple, vedem că nu putem include mai mult de 4 LED-uri (3*4=12V) într-un circuit de conectare în paralel, alimentându-le de la un obișnuit baterie auto(sau altă sursă cu o tensiune de 12V).

Dacă vrem să ne conectăm în serie Mai mult LED, veți avea nevoie de o sursă de alimentare cu un rating mai mare.

Această schemă a fost găsită destul de des în ghirlandele de pom de Crăciun, cu toate acestea, din cauza unui dezavantaj semnificativ, ghirlandele moderne cu LED folosesc o conexiune mixtă. Ne vom uita mai jos care este dezavantajul.

Dezavantajele conectării în lanț

1. Dacă cel puțin un element se defectează, întregul circuit devine inoperant;
2. Pentru a alimenta un număr mare de LED-uri aveți nevoie de o sursă de înaltă tensiune.

Conexiune paralelă

În această situație, totul se întâmplă invers. Fiecare LED are același nivel de tensiune, iar curentul este suma curenților care trec prin el.

În urma celor de mai sus, concluzionăm că dacă avem o sursă de 12V și 10 LED-uri, sursa de alimentare trebuie să reziste la o sarcină de 0,2A (10 * 0,002).

Pe baza calculelor de mai sus, pentru o conexiune în paralel veți avea nevoie de un rezistor de limitare a curentului cu o valoare nominală de 2,4 Ohmi (12 * 0,2).

Aceasta este o concepție greșită profundă!!! De ce? Veți găsi răspunsul mai jos

Caracteristicile fiecărui LED, chiar și din aceeași serie și lot, sunt întotdeauna diferite. Cu alte cuvinte: pentru ca unul să se aprindă, este necesar să treacă prin el un curent cu o valoare nominală de 20 mA, iar pentru celălalt această valoare nominală poate fi deja de 25 mA.

Astfel, dacă în circuit este instalată o singură rezistență, a cărei valoare nominală a fost calculată mai devreme, prin LED-uri vor curge curenți diferiți, ceea ce va provoca supraîncălzirea și defectarea LED-urilor proiectate pentru o valoare nominală de 18 mA și a celor mai puternice. va străluci la doar 70% din valoarea nominală.

Pe baza celor de mai sus, merită să înțelegeți că atunci când conectați în paralel, este necesar să instalați o rezistență separată pentru fiecare.

Dezavantajele conexiunii paralele:

1. Un număr mare de elemente;
2. Când o diodă cade, sarcina asupra celorlalte crește.

Conexiune mixtă

Această metodă de conectare este cea mai optimă. Toate sunt colectate conform acestui principiu. Benzi LED. Acesta implică o combinație de conexiuni paralele și seriale. Puteti vedea cum se face in poza:

Circuitul implică conectarea în paralel nu a LED-urilor individuale, ci a lanțurilor în serie ale acestora. Drept urmare, chiar dacă unul sau mai multe lanțuri eșuează, ghirlanda sau banda cu LED-uri vor străluci în continuare la fel.

Ne-am uitat la principalele metode de conectare LED-uri simple. Acum să ne uităm la metodele de conectare a LED-urilor de mare putere și la ce probleme puteți întâmpina dacă sunt conectate incorect.

Cum se conectează un LED puternic?

Pentru ca diodele emițătoare de lumină puternice să funcționeze, la fel ca cele simple, avem nevoie de o sursă de alimentare. Cu toate acestea, spre deosebire de versiunea anterioară, ar trebui să fie cu un ordin de mărime mai puternic.

Pentru a ilumina un LED puternic de 1 W, sursa de alimentare trebuie să reziste la cel puțin 350 mA de sarcină. Dacă puterea nominală este de 5 W, atunci sursa de alimentare CC trebuie să reziste la o sarcină de curent de cel puțin 1,4 A.

Pentru funcționarea corectă a unui LED de mare putere, este necesar să utilizați un stabilizator de tensiune integrat de tip LM, care îl protejează de supratensiuni.

Dacă trebuie să conectați nu unul, ci mai multe LED-uri puternice, vă recomandăm să vă familiarizați cu regulile pentru conexiunea în serie și paralelă, care au fost descrise mai sus.

Erori de conectare

Video

Erorile de conectare pot duce la consecințe neplăcute, de la simpla defecțiune a LED-urilor până la autovătămare. Prin urmare, vă recomandăm insistent să vizionați un videoclip în care sunt discutate erorile comune.

Concluzie

După citirea articolului, putem concluziona că toate LED-urile, indiferent de tensiunea de funcționare, sunt întotdeauna conectate în paralel sau în serie - un curs de fizică școlară. De asemenea, merită să ne amintim că niciun LED nu este conectat direct la o rețea de 220V, ar trebui să utilizați întotdeauna elemente de protecție în schema de conectare. Tipul de elemente de protecție utilizate depinde de tipul de diodă emițătoare de lumină conectată.

ledno.ru

Dioda Zener TL 431, circuite de comutare, caracteristici regulatorului

TL 431 este un regulator de tensiune shunt programabil. Deși acest circuit integrat a început să fie produs la sfârșitul anilor 70, încă nu își pierde poziția pe piață și este popular printre radioamatorii și marii producători de echipamente electrice. Placa acestui stabilizator programabil conține un fotorezistor, un senzor de măsurare a rezistenței și un termistor. TL 431 sunt utilizate pe scară largă într-o gamă largă de aplicații. aparate electrice echipamente casnice si industriale. Cel mai adesea, această diodă zener integrată poate fi găsită în sursele de alimentare pentru computere, televizoare, imprimante și încărcătoare pentru bateriile de telefon cu litiu-ion.

TL 431 diodă zener integrată

Caracteristici cheie ale tensiunii de referință programabile TL 431

• Nominal tensiune de operare ieșire de la 2,5 la 36 V;
• Curent de ieșire până la 100 mA;
• Putere 0,2 Watt;
• Interval de temperatură de funcționare pentru TL 431C de la 0° la 70°;
• Intervalul de temperatură de funcționare pentru TL 431A este de la -40° la +85°.

Precizia circuitului integrat TL 431 este indicată de a șasea literă din denumire:

• Precizie fără literă – 2%;
• Litera A – 1%;
• Litera B – 0,5%.

Utilizarea sa pe scară largă se datorează prețului scăzut, factorului de formă universal, fiabilității și rezistenței bune la factorii de mediu agresivi. Dar trebuie remarcată și precizia acestui regulator de tensiune. Acest lucru i-a permis să ocupe o nișă în dispozitivele microelectronice.

Scopul principal al TL 431 este de a stabiliza tensiunea de referință în circuit. Cu condiția ca tensiunea la intrarea sursei să fie sub tensiunea de referință nominală, tranzistorul din modulul programabil va fi închis și curentul care trece între catod și anod nu va depăși 1 mA. Dacă tensiunea de ieșire depășește nivelul programat, tranzistorul va fi deschis și curent electric va putea trece liber de la catod la anod.

Schema de conexiuni TL 431

În funcție de tensiunea de funcționare a dispozitivului, circuitul de conectare va fi format dintr-un convertor și expandator cu o singură treaptă (pentru dispozitive de 2,48 V) sau un modulator de capacitate mică (pentru dispozitive de 3,3 V). Și, de asemenea, pentru a reduce riscul unui scurtcircuit, în circuit este instalată o siguranță, de obicei în spatele diodei zener. Conexiunea fizică este influențată de factorul de formă al dispozitivului în care va fi amplasat circuitul TL 431 și de condițiile de mediu (în principal temperatura).

Stabilizator bazat pe TL 431

Cel mai simplu stabilizator bazat pe TL 431 este un stabilizator parametric. Pentru a face acest lucru, trebuie să includeți două rezistențe R 1, R 2 în circuit prin care puteți seta tensiunea de ieșire pentru TL 431 folosind formula: U out = Vref (1 + R 1/ R 2). După cum se poate vedea din formula de aici, tensiunea de ieșire va fi direct proporțională cu raportul dintre R 1 și R 2. Circuitul integrat va menține tensiunea la 2,5 V. Pentru rezistorul R 1, valoarea de ieșire se calculează după cum urmează: R 1 = R 2 (U out / Vref - 1).

Acest circuit regulator este utilizat în mod obișnuit în sursele de alimentare cu tensiune fixă ​​sau variabilă. Astfel de stabilizatori de tensiune pe TL 431 pot fi găsiți în imprimante, plotere și surse de alimentare industriale. Dacă este necesar să se calculeze tensiunea pentru sursele de alimentare fixe, atunci folosim formula Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

Releu de sincronizare

Caracteristicile de precizie ale TL 431 îi permit să fie utilizat în alte scopuri decât cele prevăzute. Datorită faptului că curentul de intrare al acestui stabilizator reglabil este de la 2 la 4 μA, un releu temporar poate fi asamblat folosind acest cip. Rolul unui temporizator în acesta va fi jucat de R1, care va începe să se încarce treptat după deschiderea contactelor S 1 C 1. Când tensiunea la ieșirea stabilizatorului ajunge la 2,5 V, tranzistorul DA1 va fi deschis, curentul va începe să curgă prin LED-urile optocuplerului PC 817, iar fotorezistorul deschis va închide circuitul.

Stabilizator termic bazat pe TL 431

Caracteristicile tehnice ale TL 431 fac posibilă crearea unor stabilizatori de curent stabili termic pe baza acestuia. În care rezistența R2 acționează ca un șunt feedback, valoarea de 2,5 V este menținută în mod constant pe acesta. Ca urmare, valoarea curentului de sarcină va fi calculată folosind formula In = 2,5/R2.

Pinout și verificarea funcționalității TL 431

Factorul de formă TL 431 și pinout-ul acestuia vor depinde de producător. Există opțiuni în pachetele vechi TO-92 și noi SOT-23. Nu uitați de analogul intern: KR142EN19A este, de asemenea, răspândit pe piață. În cele mai multe cazuri, pinout-ul este aplicat direct pe placă. Cu toate acestea, nu toți producătorii fac acest lucru și, în unele cazuri, va trebui să căutați informații despre pini în fișa de date a unui anumit dispozitiv.

TL 431 este un circuit integrat și este format din 10 tranzistoare. Din acest motiv, este imposibil să-l verifici cu un multimetru. Pentru a verifica funcționalitatea cipului TL 431, trebuie să utilizați un circuit de testare. Desigur, adesea nu are rost să căutați un element ars și este mai ușor să înlocuiți întregul circuit.

Programe de calcul pentru TL 431

Există multe site-uri pe Internet de unde puteți descărca programe de calculator pentru a calcula parametrii de tensiune și curent. Ele pot indica tipurile de rezistențe, condensatoare, microcircuite și alte componente ale circuitului. Calculatoarele TL 431 sunt disponibile și online, nu sunt la fel de funcționale ca programele instalate, dar dacă aveți nevoie doar de valorile de intrare/ieșire și maxime ale circuitului, atunci vor face față acestei sarcini.

instrument.guru

Cum se conectează un LED la 220V: diagrame, erori, nuanțe, video

De obicei, LED-urile sunt conectate la 220V folosind un driver proiectat pentru caracteristicile lor. Dar dacă trebuie să conectați doar un LED de putere redusă, de exemplu, ca indicator, atunci utilizarea unui driver devine nepractică. În astfel de cazuri, apare întrebarea - cum să conectați LED-ul la 220 V fără bloc suplimentar nutriţie.

Elementele de bază ale conectării la 220 V

Spre deosebire de driver, care alimentează LED-ul cu curent continuu și o tensiune relativ scăzută (de la câțiva până la zeci de volți), rețeaua produce o tensiune alternativă de tip sinusoidal cu o frecvență de 50 Hz și o valoare medie de 220 V. Deoarece LED-ul trece curentul doar într-o direcție, va străluci doar pe anumite semi-unde:

Adică LED-ul nu luminează constant cu această sursă de alimentare, ci clipește la o frecvență de 50 Hz. Dar din cauza inerției viziunii umane, acest lucru nu este atât de vizibil.

În același timp, tensiunea polaritate inversă, deși nu face LED-ul să strălucească, se aplică în continuare și îl poate deteriora dacă nu se iau măsuri de protecție.

Metode de conectare a unui LED la o rețea de 220 V

Cel mai simplu mod (citiți despre toate modalitățile posibile de a conecta un LED) este să conectați folosind un rezistor de stingere conectat în serie cu LED-ul. Trebuie luat în considerare faptul că 220 V este valoarea efectivă a lui U în rețea. Valoarea amplitudinii este de 310 V și trebuie luată în considerare la calcularea rezistenței rezistenței.

În plus, este necesar să se protejeze dioda emițătoare de lumină de tensiune inversă de aceeași mărime. Acest lucru se poate face în mai multe moduri.

Conectarea în serie a unei diode cu o tensiune inversă mare de defalcare (400 V sau mai mult).

Să ne uităm la diagrama de conectare mai detaliat.

Circuitul folosește o diodă redresoare 1N4007 cu o tensiune inversă de 1000 V. Când se schimbă polaritatea, i se va aplica toată tensiunea, iar led-ul este protejat de defecțiuni.

Această opțiune de conectare este prezentată clar în acest videoclip:

De asemenea, descrie modul de determinare a locației anodului și catodului unui LED standard de putere redusă și de a calcula rezistența rezistenței de stingere.

Ocolirea unui LED cu o diodă convențională.

Orice diodă de putere redusă conectată spate la spate cu LED-ul va funcționa aici. În acest caz, tensiunea inversă va fi aplicată rezistenței de stingere, deoarece dioda se aprinde în direcția înainte.

Conexiune spate în spate a două LED-uri:

Schema de conectare arată astfel:

Principiul este similar cu cel anterior, doar că aici diodele emițătoare de lumină ard fiecare în propria lor secțiune a sinusoidei, protejându-se reciproc de defectare.

Vă rugăm să rețineți că conectarea unui LED la o sursă de alimentare de 220 V fără protecție duce la defecțiunea rapidă a acestuia.

Schemele de conectare la 220V folosind un rezistor de stingere au un dezavantaj serios: o cantitate mare de putere este eliberată la rezistor.

De exemplu, în cazurile luate în considerare, se folosește un rezistor cu o rezistență de 24 Kom, care la o tensiune de 220 V asigură un curent de aproximativ 9 mA. Astfel, puterea disipată de rezistor este:

9 * 9 * 24 = 1944 mW, aproximativ 2 W.

Adică pentru o funcționare optimă veți avea nevoie de un rezistor cu o putere de cel puțin 3 W.

Dacă există mai multe LED-uri și consumă mai mult curent, atunci puterea va crește proporțional cu pătratul curentului, ceea ce va face utilizarea unui rezistor nepractic.

Utilizarea unui rezistor de putere insuficientă duce la supraîncălzirea și defecțiunea rapidă a acestuia, ceea ce poate provoca un scurtcircuit în rețea.

În astfel de cazuri, un condensator poate fi utilizat ca element de limitare a curentului. Avantajul acestei metode este că nicio putere nu este disipată pe condensator, deoarece rezistența acestuia este reactivă.

Aici este prezentată o diagramă tipică pentru conectarea unei diode emițătoare de lumină la o rețea de 220 V folosind un condensator. Deoarece condensatorul, după oprirea alimentării, poate reține o sarcină reziduală care este periculoasă pentru oameni, trebuie să fie descărcat folosind rezistența R1. R2 protejează întregul circuit de supratensiunile de curent prin condensator atunci când alimentarea este pornită. VD1 protejează LED-ul de tensiunea de polaritate inversă.

Condensatorul trebuie să fie nepolar, proiectat pentru o tensiune de cel puțin 400 V.

Utilizarea condensatoarelor polare (electroliți, tantal) într-o rețea de curent alternativ este inacceptabilă, deoarece curentul care trece prin ele în sens opus le distruge structura.

Capacitatea condensatorului se calculează folosind formula empirică:

unde U este tensiunea de amplitudine a rețelei (310 V),

I – curent care trece prin LED (în miliamperi),

Ud – căderea de tensiune pe led în direcția înainte.

Să presupunem că trebuie să conectați un LED cu o cădere de tensiune de 2 V la un curent de 9 mA. Pe baza acestui fapt, calculăm capacitatea condensatorului atunci când conectăm un astfel de LED la rețea:

Această formulă este valabilă numai pentru o frecvență de fluctuație a tensiunii de 50 Hz. La alte frecvențe, va fi necesară o recalculare a factorului 4,45.

Nuanțele conectării la o rețea de 220 V

Când conectați un LED la o rețea de 220 V, există câteva caracteristici legate de cantitatea de curent care trece. De exemplu, la comutatoarele obișnuite de iluminare din spate, LED-ul este aprins conform circuitului prezentat mai jos:

După cum puteți vedea, aici nu există diode de protecție, iar valoarea rezistenței este aleasă astfel încât să limiteze curentul direct al LED-ului la aproximativ 1 mA. Sarcina lămpii servește și ca limitator de curent. Cu această schemă de conexiune, LED-ul va străluci slab, dar suficient pentru a vedea comutatorul din cameră noaptea. În plus, tensiunea inversă va fi aplicată în principal rezistenței atunci când comutatorul este deschis, iar dioda emițătoare de lumină va fi protejată de defecțiuni.

Dacă trebuie să conectați mai multe LED-uri la 220V, le puteți porni în serie pe baza unui circuit cu un condensator de stingere:

În acest caz, toate LED-urile trebuie să fie proiectate pentru acelasi curent pentru o strălucire uniformă.

Puteți înlocui dioda de bypass cu o conexiune LED back-to-back:

Conectarea paralelă (nu spate la spate) a LED-urilor la rețea este inacceptabilă, deoarece dacă un circuit se defectează, curentul dublu va curge prin celălalt, ceea ce va duce la arderea LED-urilor și un scurtcircuit ulterior.

Mai multe opțiuni pentru conectarea inacceptabilă a diodelor emițătoare de lumină la o rețea de 220 V sunt descrise în acest videoclip:

Iată de ce nu poți:

• aprinde LED-ul direct;
• conectați LED-uri proiectate pentru diferiți curenți în serie;
• porniți LED-ul fără protecție împotriva tensiunii inverse.

Securitatea conexiunii

La conectarea la 220V, trebuie luat în considerare faptul că întrerupătorul de lumină deschide de obicei firul de fază. Zero în acest caz se realizează comun în întreaga cameră. În plus, rețeaua de energie de multe ori nu are împământare de protecție, deci chiar și pe firul neutru există o tensiune relativă la masă. De asemenea, trebuie avut în vedere că în unele cazuri firul de împământare este conectat la calorifere sau conducte de apă. Prin urmare, cu contact uman simultan cu faza și bateria, mai ales când munca de instalare in baie, exista riscul de a intra sub tensiune intre faza si masa.

În acest sens, atunci când vă conectați la rețea, este mai bine să deconectați atât zero, cât și faza folosind o mașină de lot pentru a evita șocurile electrice atunci când atingeți firele sub tensiune ale rețelei.

Concluzie

Metodele descrise aici pentru conectarea LED-urilor la o rețea de 220 V sunt recomandabile să fie utilizate numai atunci când se utilizează diode emițătoare de lumină de putere redusă pentru iluminare sau indicare. LED-urile puternice nu pot fi conectate astfel, deoarece sunt instabile. tensiunea de rețea duce la degradarea rapidă și eșecul lor. În astfel de cazuri, trebuie să utilizați surse de alimentare LED specializate - drivere.

ledno.ru

TL431, ce fel de „fiară” este aceasta? - Pentru începători - Teorie

Nikolai Petrușov Orez. 1 TL431. TL431 a fost creat la sfârșitul anilor 70 și este încă utilizat pe scară largă în industrie și în activitățile de radio amatori amatori cu acest microcircuit. În primul rând, să ne uităm la ce se află în interiorul acestuia și să ne întoarcem la documentația pentru microcircuit, „foaia de date” (apropo, analogii acestui microcircuit sunt KA431 și microcircuitele noastre KR142EN19A, K1156ER5x Și în interior are aproximativ o duzină de tranzistori și). doar trei ieșiri, deci ce este asta? Orez. 2 Dispozitiv TL431. Se dovedește că totul este foarte simplu. În interior există un amplificator operațional op-amp convențional (triunghi în diagrama bloc) cu un tranzistor de ieșire și o sursă de tensiune de referință Doar aici acest circuit joacă un rol ușor diferit, și anume rolul unei diode zener. De asemenea, este numită „Diodă Zener controlată”. volți (pătrat mic) conectați la intrarea inversă, o intrare directă (R), un tranzistor la ieșirea amplificatorului operațional, un colector (K) și un emițător (A), care sunt combinate cu bornele de alimentare ale amplificatorul și o diodă de protecție împotriva inversării polarității. Curentul maxim de sarcină al acestui tranzistor este de până la 100 mA, tensiunea maximă este de până la 36 de volți. Orez. 3 Pinout TL431. Acum, folosind exemplul unui circuit simplu prezentat în Figura 4, să vedem cum funcționează totul Știm deja că în interiorul microcircuitului există o sursă de tensiune de referință încorporată - 2,5 volți. În primele lansări de microcircuite, care au fost numite TL430, tensiunea sursei încorporate a fost de 3 volți, în lansările ulterioare ajunge la 1,5 volți Aceasta înseamnă că pentru ca tranzistorul de ieșire să se deschidă, este necesar să se aplice a tensiune mică la intrarea (R) a amplificatorului operațional care depășește referința de 2,5 volți (prefixul „puțin” poate fi omis, deoarece diferența este de câțiva milivolți și în viitor vom presupune că trebuie aplicată o tensiune egală cu referința la intrare), atunci o tensiune va apărea la ieșirea amplificatorului operațional și tranzistorul de ieșire se va deschide. la intrare se aplică o tensiune de 2,5 volți (sau mai mult). Pragul de deschidere-închidere al tranzistorului de ieșire este foarte stabil aici datorită prezenței unei surse de tensiune de referință stabile încorporate. Orez. 4 Schema pe TL431. Din diagramă (Fig. 4) este clar că un divizor de tensiune format din rezistențele R2 și R3 este conectat la intrarea R a microcircuitului TL431, rezistența R1 limitează curentul LED, deoarece rezistențele divizorului sunt aceleași (sursa de alimentare tensiunea este împărțită la jumătate), tranzistorul de ieșire al amplificatorului (TL) -ki) se va deschide atunci când tensiunea sursei de alimentare este de 5 volți sau mai mult (5/2=2,5). În acest caz, la intrarea R de la divizorul R2-R3 vor fi furnizați 2,5 volți, adică LED-ul nostru se va aprinde (tranzistorul de ieșire se va deschide) când tensiunea sursei de alimentare este de 5 volți sau mai mult. Se va stinge în consecință atunci când tensiunea sursei este mai mică de 5 volți Dacă creșteți rezistența rezistorului R3 în brațul divizor, atunci va fi necesar să creșteți tensiunea sursei de alimentare la mai mult de 5 volți, astfel încât. tensiunea la intrarea R a microcircuitului alimentat de la divizorul R2-R3 a atins din nou 2,5 volți și s-a deschis tranzistorul de ieșire TL-ki. Se pare că, dacă acest divizor de tensiune (R2-R3) este conectat la ieșirea sursei de alimentare, iar catodul TL-ki la baza sau poarta tranzistorului de control al sursei de alimentare, atunci prin schimbarea brațelor a divizorului, de exemplu prin modificarea valorii lui R3, va fi posibilă modificarea tensiunii de ieșire a acestei surse de alimentare, deoarece, în același timp, se va modifica și tensiunea de stabilizare TL (tensiunea de deschidere a tranzistorului de ieșire) - că este, vom obține o diodă zener controlată. Sau dacă selectați un divizor fără a-l schimba în viitor, puteți face ca tensiunea de ieșire a sursei de alimentare să fie strict fixată la o anumită valoare. Concluzie; - dacă microcircuitul este folosit ca diodă zener (scopul său principal), atunci prin selectarea rezistențelor divizorului R2-R3 putem realiza o diodă zener cu orice tensiune de stabilizare în intervalul 2,5 - 36 volți (limită maximă conform „fișa de date”) Tensiunea de stabilizare este de 2,5 volți - se dovedește fără divizor, dacă intrarea TL este conectată la catodul său, adică pinii 1 și 3 sunt scurtcircuitați. Apoi apar mai multe întrebări. Este posibil, de exemplu, să înlocuiți TL431 cu un amplificator operațional obișnuit - Este posibil doar dacă doriți să îl proiectați, dar va trebui să vă asamblați propria sursă de tensiune de referință de 2,5 volți și să furnizați energie opțional? -amp separat de tranzistorul de ieșire, deoarece consumul său de curent poate deschide actuatorul. În acest caz, puteți face tensiunea de referință orice doriți (nu neapărat 2,5 volți), apoi va trebui să recalculați rezistența divizorului utilizat împreună cu TL431, astfel încât la o anumită tensiune de ieșire a sursei de alimentare, tensiunea furnizată la intrarea microcircuitului este egală cu referința. Încă o întrebare - este posibil să folosiți TL431 ca un comparator obișnuit și să construiți pe el, să zicem, un termostat sau ceva similar? Este posibil, dar deoarece diferă de un comparator convențional în prezența unei surse de tensiune de referință încorporate, circuitul se va dovedi a fi mult mai simplu. De exemplu aceasta; Orez. 5 Termostat pe TL431. Aici termistorul (termistorul) este un senzor de temperatură și își scade rezistența pe măsură ce temperatura crește, de exemplu. are un TCR (Coeficient de rezistență de temperatură) negativ. Termistori cu TCS pozitiv, de ex. a căror rezistență crește odată cu creșterea temperaturii se numesc pozistori. În acest termostat, atunci când temperatura depășește un nivel stabilit (reglat de o rezistență variabilă), va funcționa un releu sau un anumit actuator, iar contactele vor opri sarcina (elementele de încălzire). ), sau, de exemplu, porniți ventilatoarele în funcție de sarcină .Acest circuit are o histerezis mică, iar pentru a o crește, este necesar să introduceți un OOS între pinii 1-3, de exemplu, un rezistor de tăiere de 1,0 - 0,5 mOhm și valoarea sa este selectată experimental în funcție de histereza necesară Dacă este necesar ca actuatorul să se declanșeze atunci când temperatura scade, atunci senzorul și regulatoarele trebuie schimbate, adică termistorul ar trebui să fie inclus în brațul superior. și rezistența variabilă cu rezistență - în brațul inferior Și, în concluzie, vă puteți da seama cu ușurință cum funcționează microcircuitul TL431 în circuitul unei surse de alimentare puternice pentru transceiver, care este prezentat în Figura 6 și ce rol sunt rezistențele R8 și. R9 joacă aici și cum sunt selectați. Lista elementelor schemei de circuit Lista elementelor schemei de circuit

Cel mai simplu stabilizator paralel constă dintr-un rezistor de balast conectat în serie între sursa de alimentare și sarcină și o diodă Zener care devia sarcina la un fir comun ("la masă"). Poate fi considerat ca un divizor de tensiune care folosește o diodă zener ca parte joasă. Diferența dintre tensiunea de alimentare și tensiunea de defalcare a diodei Zener scade peste rezistorul de balast, iar curentul de alimentare care curge prin acesta se ramifică în curentul de sarcină și curentul diodei Zener. Stabilizatoarele de acest fel se numesc parametrice: stabilizează tensiunea datorită neliniarității caracteristicii curent-tensiune a diodei zener și nu folosesc circuite de feedback.

Calculul unui stabilizator parametric pe diode zener semiconductoare este similar cu calculul unui stabilizator pe dispozitivele umplute cu gaz, cu o diferență semnificativă: diodele zener umplute cu gaz sunt caracterizate de histerezis de tensiune de prag. Când există o sarcină capacitivă, dioda zener umplută cu gaz este autoexcitată, astfel încât modelele unor astfel de stabilizatori de obicei nu conțin filtre capacitive, iar proiectantul nu trebuie să ia în considerare procesele tranzitorii din aceste filtre. În stabilizatorii bazați pe diode zener semiconductoare, nu există histerezis, condensatorii de filtru sunt conectați direct la bornele diodei zener și sarcina - ca urmare, proiectantul trebuie să țină cont de curentul de supratensiune al încărcării (descărcării) acestora; condensatoare la pornirea (oprirea) a alimentării. Cele mai grave cazuri în care elementele stabilizatoare sunt susceptibile să se defecteze sau stabilizarea să se defecteze sunt:

• Furnizarea tensiunii de alimentare maxime posibile la intrarea stabilizatorului în cazul unui scurtcircuit al ieșirii stabilizatorului la firul comun - de exemplu, în timpul încărcării unui condensator descărcat conectat direct la ieșirea stabilizatorului sau în cazul unei defecțiuni catastrofale a dioda zener. Puterea de disipare admisă a rezistenței de balast trebuie să fie suficientă pentru a rezista unui astfel de scurtcircuit. În caz contrar, este probabil ca rezistența de balast să fie distrusă.
• Furnizarea tensiunii de alimentare maxime posibile la intrarea stabilizatorului atunci când sarcina este deconectată de la ieșirea stabilizatorului. Curentul admisibil al diodei zener trebuie să depășească curentul calculat prin rezistorul de balast, determinat de legea lui Ohm. În caz contrar, când cristalul diodei Zener este încălzit peste +175 °C, dioda Zener este distrusă. Respectarea zonei de pașapoarte munca sigura la fel de important pentru diodele zener ca și pentru tranzistori.
• Sarcina selectează curentul maxim posibil atunci când tensiunea de alimentare minimă posibilă este furnizată la intrarea stabilizatorului. Rezistența rezistorului de balast trebuie să fie suficient de mică pentru ca, chiar și în aceste condiții, curentul prin rezistor să depășească curentul de sarcină cu o cantitate egală cu curentul minim admisibil al diodei zener. În caz contrar, curentul diodei zener este întrerupt și stabilizarea se oprește.

În practică, adesea se dovedește că este imposibil să se îndeplinească toate cele trei condiții, atât din cauza costului componentelor, cât și din cauza gamei limitate de curenți de funcționare a diodei zener. În primul rând, puteți sacrifica condiția protecției la scurtcircuit, încredințând-o siguranțelor sau circuitelor de protecție a tiristoarelor, sau vă puteți baza pe rezistența internă a sursei de alimentare, care nu îi va permite să producă atât tensiunea maximă, cât și curent maxim simultan.

Conexiune în serie și paralelă

În documentația pentru diodele zener fabricate în străinătate, posibilitatea conexiunii lor în serie sau paralelă nu este de obicei luată în considerare. În documentația pentru diodele zener sovietice există două formulări:

• pentru mici și putere medie este permisă „conectarea în serie sau paralelă a oricărui număr de diode zener” [din aceeași serie];
• pentru dispozitive de medie şi putere mare„este permisă o conexiune în serie a oricărui număr de diode zener [din aceeași serie]. Conectarea în paralel este permisă cu condiția ca puterea totală disipată pe toate diodele Zener conectate în paralel să nu depășească puterea maximă admisă pentru o diodă Zener.”

Conectarea în serie a diodelor zener diferit seria este posibilă cu condiția ca curenții de funcționare ai lanțului serie să se încadreze în intervalele de curent nominal de stabilizare fiecare seria folosita. Nu este nevoie să derivați diode Zener cu rezistențe de egalizare de înaltă rezistență, așa cum se face în coloanele redresoare. „Orice număr” de diode Zener conectate în serie este posibil, dar în practică este limitat de condițiile tehnice pentru siguranța electrică a dispozitivelor de înaltă tensiune. În aceste condiții, la selectarea diodelor zener conform TKN și la termostatarea acestora, este posibil să se construiască standarde de tensiune de înaltă tensiune de precizie. De exemplu, în anii 1990, standardul diodei zener de 1 milion V, construit de compania rusă Megavolt-Metrology pentru institutul energetic canadian IREQ, avea cei mai buni indicatori de stabilitate din lume. Eroarea principală a acestei instalații nu a depășit 20 ppm, iar instabilitatea temperaturii nu a fost mai mare de 2,5 ppm pe întregul interval de temperatură de funcționare.

Diodă Zener compozită

Dacă circuitul necesită îndepărtarea curenților și puterilor mai mari de la dioda zener decât este permis conform specificatii tehnice, apoi un amplificator tampon DC este conectat între dioda Zener și sarcină. În circuitul „diodă zener compozită”, joncțiunea colectorului unui singur tranzistor de amplificare a curentului este conectată în paralel cu dioda zener, iar joncțiunea emițătorului este în serie cu dioda zener. Rezistența care stabilește polarizarea tranzistorului este selectată astfel încât tranzistorul să se deschidă lin la un curent de diodă Zener aproximativ egal cu acesta. curent nominal stabilizare. De exemplu, cu I st.nom. =5 mA și U be.min. =500 mV rezistență R=500 mV/5 mA=100 Ohm, iar tensiunea pe „dioda zener compozită” este egală cu suma U st.nom. iar U fi.min. . La curenți mari, tranzistorul se deschide și oprește dioda Zener, iar curentul diodei Zener crește ușor - cu o cantitate egală cu curentul de bază al tranzistorului, prin urmare, la o primă aproximare, rezistența diferențială a circuitului scade cu un factor. (- câştigul de curent al tranzistorului). TKN-ul circuitului este egal cu suma algebrică a TKN-ului diodei zener la I st.nom. și TKN al unei diode polarizate direct (aproximativ -2 mV/°C), iar zona sa de funcționare sigură în practică este limitată de OBR-ul tranzistorului utilizat.

Circuitul Zener compus nu este proiectat să funcționeze pe „curent direct”, dar este ușor convertit în două capete („zener cu două noduri”) folosind o punte de diode.

Circuitul de bază al unui regulator în serie

Cel mai simplu circuit al unui stabilizator în serie conține, de asemenea, doar o diodă zener, un tranzistor și o rezistență de balast, dar tranzistorul din el este conectat conform unui circuit cu un colector comun (follower emitter). Coeficientul de temperatură al unui astfel de stabilizator este egal cu cel algebric diferenţă U st.nom. Dioda Zener și U be.min. tranzistor; pentru a neutraliza influenta U boe.min. în circuitele practice, o diodă conectată direct VD2 este conectată în serie cu dioda zener. Căderea minimă de tensiune pe tranzistorul de control poate fi redusă prin înlocuirea rezistenței de balast cu o sursă de curent a tranzistorului.

Înmulțirea tensiunii de stabilizare

Pentru a stabiliza o tensiune care depășește tensiunea maximă a diodelor Zener tipice de dimensiuni mici, puteți asambla o „diodă Zener de înaltă tensiune”, de exemplu, formați o tensiune de 200 V de la diodele Zener conectate în serie de 90, 90 și 20 V. Dar, în același timp, tensiunea de zgomot și instabilitatea unui astfel de circuit pot fi inacceptabile sunt ridicate, iar filtrarea zgomotului circuitului de înaltă tensiune va necesita condensatoare scumpe și masive. În esență cele mai bune caracteristici are un circuit care înmulțește tensiunea unei singure diode Zener cu zgomot redus, de joasă tensiune cu o tensiune de 5...7 V. În acest circuit, precum și într-o diodă Zener convențională compensată cu temperatură, tensiunea de referință este egală cu suma tensiunii de defalcare a diodei zener și a tensiunii de joncțiune bază-emițător a tranzistorului bipolar. Factorul de multiplicare a tensiunii de referință este determinat de divizorul R2-R3. Factorul de multiplicare real este puțin mai mare decât cel calculat datorită ramificării curentului în baza tranzistorului.

Din motive de siguranță și ușurință de instalare, este mai convenabil să utilizați un tranzistor PNP într-un stabilizator de tensiune pozitiv și un tranzistor NPN într-un stabilizator de tensiune negativ. În aceste configurații, colectorul tranzistorului de putere este conectat electric la comun și poate fi montat direct pe șasiu fără plăcuțe izolatoare. Din motive de disponibilitate și cost, este mai ușor și mai ieftin să utilizați tranzistori NPN în stabilizatori de orice polaritate. La tensiunile și curenții tipici amplificatoarelor cu tuburi, capacitatea condensatorului care manevează dioda zener ar trebui să fie de câteva mii de microfaradi. Mai mult, nu numai că filtrează zgomotul de joasă frecvență al diodei zener, dar asigură și o creștere lină a tensiunii atunci când circuitul pornește. Ca urmare, atunci când alimentarea este pornită, sarcina termica la rezistența seriei R1.

ION pe o diodă zener compensată cu temperatură

Diodele Zener compensate cu temperatură sunt de obicei alimentate cu curent continuu de la un tranzistor sau o sursă de curent integrată. Utilizarea unui circuit de bază cu un rezistor de balast nu are sens, deoarece chiar și atunci când circuitul este alimentat cu o tensiune stabilizată, instabilitatea curentului va fi inacceptabil de mare. Diodele Zener de curent scăzut pentru un curent de 1 mA sunt alimentate de obicei de la surse de curent bazate pe tranzistoare bipolare, tranzistoarele cu efect de câmp cu o joncțiune p-n, diodele Zener pentru un curent de 10 mA sunt de obicei alimentate de la surse de curent bazate pe tranzistoare MOS cu un canal încorporat în modul de epuizare. Sursele de curent integrate din familia LM134/LM334 permit curenți de până la 10 mA, dar nu sunt recomandate pentru utilizare în circuite cu curenți mai mari de 1 mA din cauza instabilității temperaturii ridicate (+0,336%/°C).

Sarcinile de înaltă rezistență cu o rezistență constantă, relativ stabilă termic pot fi conectate direct la bornele diodei Zener. În alte cazuri, un amplificator tampon care utilizează un amplificator operațional de precizie sau tranzistoare bipolare discrete este conectat între dioda Zener și sarcină. În circuite bine proiectate de acest tip, care au suferit o pregătire electrică și termică pe termen lung, instabilitate în timpul funcționării pe termen lung este de aproximativ 100 ppm pe lună - semnificativ mai mare decât același indicator pentru ION-uri integrale de precizie.

Generator de zgomot alb cu diodă Zener

Zgomotul intrinsec al diodei zener de avalanșă are un spectru apropiat de spectrul zgomotului alb. În diodele zener de 9...12 V, nivelul de zgomot este suficient de mare încât să poată fi utilizat pentru generarea de zgomot țintită. Gama de frecvență a unui astfel de generator este determinată de lățimea de bandă a amplificatorului de tensiune și se poate extinde la sute de MHz. Ilustrațiile de mai sus prezintă două modele posibile de amplificatoare: în primul caz, frecvența limită superioară a amplificatorului (1 MHz) este stabilită de capacitatea C2, în al doilea este determinată de lățimea de bandă a amplificatoarelor integrate (900 MHz) și calitatea instalării.

Nivelul de zgomot al unei anumite diode zener este greu de previzibil și poate fi determinat doar experimental. Unele serii timpurii de diode Zener au fost caracterizate de niveluri deosebit de ridicate de zgomot, dar pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, au fost înlocuite cu dispozitive cu zgomot redus. Prin urmare, în produsele în serie, este mai justificat să folosiți nu diode Zener, ci tranzistoare bipolare de înaltă frecvență în conexiune inversă, de exemplu, tranzistorul 2N918 dezvoltat în anii 1960 - spectrul său de zgomot se extinde la 1 GHz.

Jumpere programabile pe diode Zener

O diodă Zener bazată pe o joncțiune de emițător polarizat invers a unui tranzistor npn planar integral („diodă Zener de suprafață”) diferă de diodele Zener discrete prin curentul său de stabilizare maxim scăzut. Curentul invers maxim admis într-o structură tipică de emițător cu metalizare din aluminiu nu depășește 100 μA. La curenți mari, apare un fulger vizibil în stratul de suprafață și un jumper de aluminiu apare sub stratul de oxid, transformând pentru totdeauna dioda zener moartă într-un rezistor cu o rezistență de aproximativ 1 Ohm.

Acest dezavantaj al diodelor zener integrate este utilizat pe scară largă în producția de circuite integrate analogice pentru reglarea fină a parametrilor acestora. În tehnologie arderea diodelor zener(engleză) zener zapping) în paralel cu rezistențele comutate se formează celule elementare de diode zener. Dacă este necesară ajustarea valorii rezistenței circuitului sau a coeficientului divizor de tensiune, celulele diodelor zener inutile sunt arse cu impulsuri de curent cu o durată de 5 ms și o forță de 0,3-1,8 A, scurtcircuitând rezistențele corespunzătoare. Aceeași tehnică poate fi utilizată în circuitele integrate digitale cu metalizare din aluminiu.

Când îndreptați mai mult înaltă tensiune este necesar să conectați diodele zener în serie, astfel încât tensiunea inversă pe fiecare diodă zener să nu depășească limita. Dar datorită împrăștierii rezistenței inverse a diferitelor instanțe de diode zener de același tip pe diode individuale, tensiunea inversă poate fi mai mare decât limita, ceea ce va duce la defectarea diodelor.

Pentru ca tensiunea inversă să fie distribuită uniform între diodele zener, indiferent de rezistența lor inversă, diodele zener sunt șuntate cu rezistențe (Figura 3). Rezistenţă R w rezistențele ar trebui să fie aceleași și semnificativ mai mici decât cea mai mică dintre rezistențele inverse ale diodelor zener. Cu toate acestea R w nu trebuie să fie prea mic, astfel încât curentul în timpul tensiunii inverse să nu crească excesiv, adică, astfel încât rectificarea să nu se deterioreze.

Conectarea în paralel a diodelor zener este utilizată în cazul în care este necesar să se obțină un curent direct mai mare decât curentul limită al unei diode zener. Dar dacă diodele zener de același tip sunt pur și simplu conectate în paralel, atunci, din cauza diferenței caracteristicilor curent-tensiune, acestea vor fi încărcate diferit, iar în unele curentul va fi mai mare decât limita. Diferența de curent direct pentru diode Zener de același tip poate fi de zeci de procente (Adăugați un baston în diodă pentru a face o diodă Zener).

Redresor cu jumătate de undă

Când o tensiune de polaritate pozitivă este aplicată diodei de la înfășurarea secundară a transformatorului („+” este aplicat anodului diodei), dioda se deschide și un curent trece prin sarcină, determinat de tensiunea de pe înfășurare. si rezistenta la sarcina. Căderea de tensiune pe o diodă de siliciu (aproximativ 1 V) este de obicei mică în comparație cu tensiunea de alimentare. Tensiunea la ieșirea redresorului are forma unor impulsuri unipolare, a căror formă repetă practic forma semiundei pozitive a tensiunii alternative.

Valoarea medie a tensiunii redresate este:

Valoarea medie a curentului redresat:

Valoarea efectivă a curentului de sarcină:

Factorul de ondulare p (raportul dintre amplitudinea primei armonice și tensiunea redresată):

Dezavantajele unui redresor cu jumătate de undă:

Factorul de ondulare ridicat;

Valori scăzute ale curentului și tensiunii redresate;

Eficiență scăzută, deoarece curentul de sarcină are o componentă constantă, ceea ce determină magnetizarea miezului transformatorului și o scădere a permeabilității magnetice a acestuia.

Mod de operare PD

Modul diodei cu sarcină se numește modul de funcționare. Dacă dioda ar avea rezistență liniară, atunci calcularea curentului într-un astfel de circuit nu ar fi dificilă, deoarece rezistența totală a circuitului este egală cu suma rezistenței diodei. DC R o iar rezistența rezistenței de sarcină R n. Dar dioda are o rezistență neliniară și valoarea R o se schimbă când se schimbă curentul. Prin urmare, calculul curent se face grafic. Sarcina este următoarea: valorile sunt cunoscute E, R n și caracteristicile diodei, este necesar să se determine curentul în circuit și tensiunea pe diodă.

Caracteristica diodei ar trebui considerată ca un grafic al unei ecuații care raportează cantitățile iŞi Şi.Și pentru rezistență RH asemănătoare

Ecuația este legea lui Ohm: i= u R/R H= (UE)/R n. Deci, există două ecuații cu două necunoscute iŞi Şi, iar una dintre ecuații este dată grafic. Pentru a rezolva un astfel de sistem de ecuații, trebuie să construiți un grafic al celei de-a doua ecuații și să găsiți coordonatele punctului de intersecție al celor două grafice.

VAHPD.

Caracteristică curent-tensiune (caracteristică volt-ampere) este dependența curentului care circulă printr-un dispozitiv electronic de tensiunea aplicată. Graficul acestei dependențe se mai numește și caracteristica curent-tensiune.

Dispozitivele al căror principiu de funcționare respectă legea lui Ohm, iar caracteristica curent-tensiune are forma unei linii drepte care trece prin originea coordonatelor, se numesc liniar. Sunt numite dispozitive pentru care caracteristica curent-tensiune nu este o linie dreaptă care trece prin origine neliniară. O diodă este un dispozitiv electronic pasiv neliniar.

Caracteristica curent-tensiune a diodei este descrisă prin expresie eu=eu 0, unde eu 0 – curent termic (curent invers format din cauza purtătorilor minoritari; U D – tensiune la p-n- tranziţie; j T – potenţialul termic egal cu diferenţa de potenţial de contact la limita pe p-n- tranziție în absența tensiunii externe (cu T=300 K, j T =0,025 V).

Pentru valorile negative ale tensiunii mai mici de 0,1 V, unitatea este neglijată în expresia (1), iar curentul invers al diodei este determinat de valoarea curentului termic. Pe măsură ce tensiunea pozitivă crește p-n-in tranzitie, curentul continuu creste brusc exponential. Prin urmare, caracteristica curent-tensiune are forma prezentată în Figura 3

Caracteristica considerată este caracteristica teoretică curent-tensiune diodă. Nu ține cont de procesele de recombinare-generare care au loc în volum și la suprafață p-n-tranziție, considerându-l infinit de subțire și lung. Caracteristica curent-tensiune a unei diode reale are forma prezentată în Figura 3 (linie continuă).

Caracteristica pentru curent direct are inițial o neliniaritate semnificativă, deoarece pe măsură ce tensiunea crește, rezistența stratului de blocare scade. Prin urmare, curba crește odată cu creșterea abruptului. Dar la o anumită valoare a tensiunii, stratul de blocare practic dispare și rămâne doar rezistența n-Şi p- zone, care pot fi considerate aproximativ constante. Prin urmare, în continuare, caracteristica devine aproape liniară. Curentul invers cu creșterea tensiunii inverse crește mai întâi rapid. Acest lucru se datorează faptului că, chiar și la o tensiune inversă mică, din cauza creșterii barierei de potențial în joncțiune, curentul de difuzie, care este îndreptat către curentul de conducere, scade brusc. În consecință, curentul total crește brusc. Cu toate acestea, cu o creștere suplimentară a tensiunii inverse, curentul crește ușor.

Tranziție metal-PP.

În dispozitivele moderne cu semiconductor, pe lângă contactele cu o joncțiune electron-gaură, sunt utilizate și contactele dintre un metal și un semiconductor. Procesele în astfel de tranziții depind de așa-numitele ieșiți din griji electroni, adică din energia pe care un electron trebuie să o cheltuiască pentru a părăsi un metal sau un semiconductor. Cu cât funcția de lucru este mai mică, cu atât mai mulți electroni pot scăpa dintr-un corp dat.

Dacă se află în contact cu un metal cu un semiconductor de tip n (Fig. 2.5, a) funcția de lucru a electronilor din metal A m mai mică decât funcția de lucru a semiconductorului A t atunci va predomina scăparea electronilor din metal în semiconductor. Prin urmare, purtătorii majoritari (electroni) se acumulează în stratul semiconductor lângă graniță, iar acest strat devine îmbogățit, adică, concentrația de electroni în el crește. Rezistența acestui strat va fi mică pentru orice polaritate a tensiunii aplicate și, prin urmare, o astfel de tranziție

nu are proprietăți de îndreptare. Îl sună contact nerectil (ohmic). O tranziție similară neredresantă se obține în contact între un metal și un semiconductor de tip p (Fig. 2.5,6), dacă funcția de lucru a electronilor din semiconductor este mai mică decât cea a metalului. (A p< А м). În acest caz, mai mulți electroni părăsesc semiconductorul pentru metal decât în ​​direcția opusă, iar în stratul limită al semiconductorului se formează și o regiune îmbogățită cu purtători majoritari (găuri) și cu rezistență scăzută. Orez. 2.5, c. Dacă se află în contact metalic cu un semiconductor de tip n A p< А м, atunci electronii se vor deplasa în principal de la semiconductor la metal, iar în stratul limită al semiconductorului se va forma o regiune care este epuizată de purtători majoritari și, prin urmare, are rezistență mare. Aici se creează o barieră de potențial relativ mare. Această tranziție are proprietăți de rectificare. Astfel de tranziții au fost odată studiate de omul de știință german W. Schottky și, prin urmare, potențiala barieră care apare în acest caz se numește bariera Schottky,și diode cu această barieră - Diode Schottky

Dioda Zener se referă la unul dintre elementele radio-electronice utilizate. Fiecare dintre ele mai mult sau mai puțin de înaltă calitate conține o unitate de stabilizare a tensiunii, care se poate modifica atunci când rezistența de sarcină se modifică sau când tensiunea de intrare se abate de la valoarea nominală.

Stabilizarea tensiunii se realizează în principal pentru a asigura funcționarea normală a elementelor radio rămase ale dispozitivului, de exemplu microcircuite, tranzistoare etc.

Diodele Zener sunt utilizate pe scară largă în sursele de alimentare cu putere redusă sau în unități individuale, a căror putere depășește rar zeci de wați.

Principalul avantaj al diodelor zener este costul și dimensiunea lor reduse, motiv pentru care încă nu pot fi stoarse. stabilizatori integrali tensiune tip LM7805 sau 78L05 etc.

O diodă Zener este foarte asemănătoare cu o diodă, deoarece cristalul său semiconductor este găzduit într-un pachet similar.

Denumirea grafică convențională a unei diode zener în desene scheme electrice de asemenea, asemănător cu desemnarea unei diode, doar pe partea catodului se adaugă o linie orizontală scurtă, îndreptată spre anod.

Principiul de funcționare al unei diode zener

Să luăm în considerare principiul de funcționare al unei diode Zener folosind exemplul circuitului său de conectare și caracteristicile curent-tensiune. Pentru a-și îndeplini funcția principală, dioda zener VD este conectată în serie cu Rb și împreună sunt conectate la o sursă de tensiune de intrare nestabilizată Uin. Tensiunea de ieșire deja stabilizată Uout este îndepărtată numai de la borne 2 , 3 V.D. Prin urmare, sarcina Rn este conectată la punctele corespunzătoare 2 Şi 3 . După cum se poate vedea din diagramă, VD și Rb formează un divizor de tensiune. Doar rezistența diodei zener nu are o valoare constantă și se numește dinamică, deoarece depinde de valoarea care curge prin dispozitivul semiconductor.

Tensiunea Uin furnizată diodei zener de la rezistențe trebuie să fie cu cel puțin câțiva volți mai mare decât tensiunea de ieșire Uout, altfel dispozitivul semiconductor VD nu se va deschide și nu își va putea îndeplini funcția principală.

Să presupunem că la un moment arbitrar în timp la ieșirile 1 și 3 valoarea lui Uin a început să crească. Următoarele procese vor începe să aibă loc în circuit. Pe măsură ce tensiunea crește, conform legii lui Ohm, curentul va începe să crească, să-l numim curentul de intrare Iin. Pe măsură ce curentul crește, căderea de tensiune pe rezistorul Rb va crește, iar la VD va rămâne neschimbată (acest lucru va fi explicat în continuare în caracteristică), prin urmare Uout va rămâne la același nivel. În consecință, creșterea tensiunii de intrare va scădea sau va fi stinsă de rezistența Rb. Prin urmare, Rb se numește amortizare sau balast.

Acum, să presupunem că sarcina s-a schimbat, de exemplu, rezistența Rn a scăzut, iar curentul In va crește în consecință. În acest caz, curentul care trece prin dioda zener Ist va scădea, iar Iin va rămâne practic neschimbat.

Caracteristica volt-amperi a unei diode zener

Caracteristica curent-tensiune (caracteristica volt-ampere) a unei diode zener este similară cu caracteristica curent-tensiune a unei diode și are două ramuri: înainte și invers. Ramura înainte este cea de lucru pentru diodă, iar ramura inversă caracterizează funcționarea diodei zener, deci este inclusă în circuitul electric în sens opus (catod la pozitiv și anod la negativ) față de diodă. De aceea o numesc o diodă zener dioda de referinta , iar sursa de alimentare cu acest element semiconductor se numește sursa de tensiune de referinta . Vom folosi și această terminologie.

Pe ramura inversă a caracteristicilor curent-tensiune ale diodei de referință, evidențiem două puncte caracteristice 1 Şi 3 . Punct 1 corespunde valorii minime a curentului de stabilizare, care este în unități de miliamperi. Dacă curentul care trece prin dioda zener este sub punct 1 , atunci nu își va putea îndeplini funcțiile (nu se va deschide). Daca curentul depaseste punctul 3 dioda de referință se va supraîncălzi și se va eșua. Prin urmare, punctul optim în majoritatea cazurilor va fi punctul din mijlocul ramurii inverse a caracteristicii curent-tensiune, adică punctul 2 . Apoi, când curentul se modifică într-un interval larg (vezi axa Y), punctul 2 își va schimba poziția, deplasându-se în sus sau în jos pe ramura de retur, iar tensiunea se va schimba ușor (vezi axa X).

Conexiune spate în spate, paralelă, în serie a diodelor Zener

Pentru a crește tensiunea de stabilizare, două sau mai multe diode zener pot fi conectate în serie. De exemplu, trebuie să obțineți 17 V la sarcină, apoi, dacă valoarea nominală necesară nu este disponibilă, sunt utilizate diode suport de 5,1 V și 12 V.

Conexiunea în paralel este utilizată pentru a crește curentul și puterea.

Diode Zener sunt, de asemenea, folosite pentru a stabiliza tensiunea alternativă. În acest caz, acestea sunt conectate în serie și contor.

În timpul unui semiciclu de tensiune alternativă, o diodă Zener funcționează, iar a doua funcționează ca o diodă obișnuită.În a doua jumătate de ciclu, elementele semiconductoare îndeplinesc funcții opuse. Cu toate acestea, în acest caz, forma tensiunii de ieșire va fi diferită de cea de intrare și va arăta ca un trapez. Datorită faptului că dioda de referință va întrerupe o tensiune care depășește nivelul de stabilizare, vârfurile undei sinusoidale vor fi tăiate.

Marcajele sunt aplicate carcasei diodei Zener sub formă de numere și litere (sau litere). Sunt fundamental două diferite tipuri marcajele. Dioda zener dintr-o carcasă de sticlă are marcajele obișnuite pentru noi, indicând direct tensiunea nominală de stabilizare. Numerele pot fi separate prin litera V, care acționează ca punct zecimal. De exemplu, 5V1 înseamnă 5,1 V.

O modalitate mai puțin clară de marcare constă în patru numere și o literă la sfârșit. Dacă nu sunteți un radioamator cu experiență, atunci nu vă puteți lipsi de o fișă de date. De exemplu, să descifrăm parametrii diodei de referință din seria 1N5349B. Ne interesează cel mai mult prima coloană, care arată tensiunea nominală de 12 V. A doua coloană este valoarea curentului nominal - 100 mA.

Catodul unei diode zener de orice tip este indicat de un inel negru sau albastru, care este aplicat pe corp din partea terminalului corespunzător.

MarcareSMDdiode zener

Cele mai utilizate diode de referință sunt într-o carcasă de sticlă și într-o carcasă din plastic cu trei terminale. marcaj SMD O diodă zener într-o carcasă de sticlă constă dintr-un inel colorat, a cărui culoare indică parametrii acestui dispozitiv semiconductor.

Dacă întâlniți o diodă zener SMD cu trei terminale, atunci ar trebui să știți că un terminal este un „manichin”, adică nu este folosit și este folosit numai pentru fixarea în siguranță a elementului pe placa de circuit imprimat după lipire. Anodul și catodul unei astfel de cazuri sunt cel mai ușor de determinat folosind un multimetru.

Disiparea puterii diodei Zener

Disiparea puterii diodei Zener PST își caracterizează capacitatea de a nu se supraîncălzi peste o anumită temperatură pentru o perioadă lungă de timp. Cu cât valoarea este mai mare PST , cu atât mai multă căldură poate disipa un dispozitiv semiconductor. Puterea de disipare este calculată pentru cele mai nefavorabile condiții de funcționare ale dispozitivului, prin urmare maximul posibil în funcționare este înlocuit în formula de mai jos Uin și cele mai mici valori Rb Şi În :

Există o serie de evaluări standard pentru acest parametru: 0,3 W, 0,5 W, 1,3 W, 5 W etc. Cu cât Pst este mai mare, cu atât dimensiunile dispozitivului semiconductor sunt mai mari.

Puteți verifica dioda Zener pentru funcționalitate destul de simplu și rapid folosind un multimetru simplu. Pentru a face acest lucru, multimetrul ar trebui să fie comutat în modul „continuitate”, de obicei indicat printr-un semn de diodă. Apoi, dacă atingeți anodul cu sonda pozitivă a multimetrului și catodul cu sonda negativă, atunci pe afișaj instrument de măsurare vom vedea o scădere de tensiune pe joncțiunea pn. Deoarece dispozitivului semiconductor se aplică tensiune continuă (a se vedea ramura directă a caracteristicii curent-tensiune), dioda de referință se va deschide.

Acum, dacă sondele multimetrului sunt schimbate, aplicând astfel tensiune inversă la bornele dispozitivului semiconductor (a se vedea ramura inversă a caracteristicii curent-tensiune), atunci acesta va fi blocat și nu va conduce curentul. Afișajul contorului va afișa o unitate, indicând o rezistență infinit de mare.

Dacă în ambele cazuri multimetrul arată unul sau inele, atunci dioda zener este inutilizabilă.

Dioda Zener folosit pentru a stabiliza tensiunea (de exemplu, in).

Denumirea diodei Zener

Pornirea diodei zener

(se mai numește și Dioda Zener) se aprinde așa cum se arată în figură. Pornirea diodei zener este ilogică la prima vedere. Diodele Zener sunt pornite ca „în sens invers” în comparație cu diodele. Când li se aplică tensiune inversă, are loc o „defecțiune”, iar tensiunea dintre bornele lor rămâne neschimbată. Un rezistor trebuie conectat în serie pentru a limita curentul care trece prin dioda zener (se numește curent de stabilizare) și pentru a se asigura că „excesul” de tensiune scade de la redresor.

Fiecare diodă zener are propria sa tensiune de defalcare (stabilizare) și propriul curent de funcționare. Pe baza acestui curent, se calculează valoarea rezistorului conectat în serie cu dioda zener. La diodele Zener importate, tensiunea de stabilizare este imprimată pe corpul diodei Zener. Denumirea diodelor zener începe cu BZX... sau BZY... Tensiunea de stabilizare (defalcare) a acestora este tipărită cu litera V în loc de virgulă. Deci 3V9 înseamnă 3,9 volți.

Tensiunea minimă de stabilizare pentru care există diode Zener este de 2 V.

Conectarea în serie a diodelor zener

Conectarea in serie a diodelor zener se face in cazurile in care este necesara obtinerea unei tensiuni stabilizate pentru care diode zener nu exista (sau nu sunt disponibile). De regulă, mai multe diode Zener conectate în serie sunt instalate în stabilizatoare de tensiune de înaltă tensiune. Tensiunea totală de stabilizare va fi egală cu suma tensiunilor de stabilizare ale fiecărei diode zener. Este indicat să conectați în serie doar diode zener de același tip cu aceeași tensiune de stabilizare.