Diody Zenera – co warto o nich wiedzieć

Diody Zenera

Diody Zenera są często stosowanymi elementami układów elektronicznych, chroniących je przed niestabilnościami napięcia prądu zasilającego. Każdy układ elektroniczny, do swojej prawidłowej pracy wymaga stabilnego napięcia prądu elektrycznego. A im bardziej skomplikowany jest ten układ, tym lepiej musi być on chroniony przed skokami napięcia.

Co to jest dioda Zenera?

Diody Zenera to jedna z odmian diod półprzewodnikowych. Wykorzystywane są one do stabilizacji napięć stałych. Polega to na tym, że dużym zmianom prądu diody towarzyszą bardzo małe zmiany spadku napięcia. Napięcie na diodzie Zenera powinno pozostawać niezmienne i równać się napięciu Zenera. Dokładnie określone napięcie przebicia to cecha, która wyróżnia diodę Zenera spośród innych rodzajów diod. Ponadto, napięcie przebicia, określane z reguły z tolerancją na poziomie 5%, nie powoduje uszkodzenia diody. Ich konstrukcja pozwala na możliwie gwałtowne osiągnięcie stanu przebicia.

Diody Zenera produkowane są na napięcia od kilku V nawet do 200 V, przy mocach od kilkuset miliwatów do kilku watów. Również forma fizyczna, w jakiej dostępne są diody Zenera, jest zróżnicowana, ponieważ mają one zarówno formę diod SMD (Surface-Mounted-Device), przeznaczonych do montażu na ścieżkach płytki drukowanej, jak i diod THT, zaopatrzonych w nóżki. Szeroki wybór obu rodzajów diod dostępny jest w sklepie www.micros.com.pl.

Zasada działania diody Zenera?

W czasie normalnej pracy dioda Zenera zachowuje się jak zwykła dioda półprzewodnikowa. Wtedy anoda jest spolaryzowana dodatnio względem katody. Także przy polaryzacji zaporowej zachowuje się ona jak zwykła dioda krzemowa. Działa wtedy na nią niewielki prąd wsteczny. Po przekroczeniu napięcia przebicia następuje jednak gwałtowny wzrost wartości prądu, który określany jest mianem prądu Zenera. Stabilizacja napięcia jest uzyskiwana dzięki temu, że napięcie w diodzie wzrasta powoli. Przy napięciu do 5 woltów dominuje zjawisko Zenera, które zachodzi w złączach silnie domieszkowych o małej szerokości. W przedziale od 5 do 7 woltów, oprócz zjawiska Zenera pojawia się przebicie lawinowe, zaś powyżej 7 woltów występuje już wyłącznie zjawisko przebicia lawinowego.

Gdzie stosowane są diody Zenera?

Diody Zenera służą przede wszystkim jako wewnętrzne stabilizatory napięcia w układach scalonych. Ponadto używa się ich jako źródła napięcia odniesienia w stabilizatorach napięcia, zwłaszcza w układach niewymagających dodatkowej stabilności termicznej. Diody Zenera służą również do przesuwania poziomów napięć, a także jako element zabezpieczający i przeciwprzepięciowy (transil). Innym zastosowaniem diod Zenera jest kryptografia, w której wytwarzany przez niektóre modele szum wykorzystywany jest w generatorach liczb losowych.