Le mot biais est l’épée sociale à double tranchant ultime. Si vous dites les bonnes choses, ou regardez d’une certaine manière, ou si vos dons sportifs sont assez impressionnants, les gens favoriseront un biais favorable (vers l’avant) à votre égard. Cependant, si vous faiblissez de quelque manière que ce soit dans les paramètres mentionnés précédemment, les gens développeront un biais (inverse) ou défavorable à votre égard.
Selon lequel des paramètres discutés vous avez atteint votre biais favorable, votre carrière proverbiale, votre style de vie ou votre vie telle que vous la connaissez, elle pourrait être terminée si les gens développent un biais défavorable envers vous. C’est essentiellement ainsi qu’une diode interagit avec la tension. Dans une diode standard, nous savons tous que le courant circule généralement dans une direction. De plus, une fois que cette tension dépasse les paramètres acceptables d’une diode standard, elle équivaut à des dommages irréparables.
Cependant, ce n’est pas le cas pour une diode Zener car lorsque la tension inverse atteint une valeur prédéfinie, la diode Zener commence à conduire dans le sens inverse. Maintenant, si seulement il y avait une application de diode Zener qui pourrait sauver certaines de ces célébrités et athlètes d’elles-mêmes.
Qu’est-ce qu’une diode Zener ?
Dans les paramètres de fonctionnement standard, une diode à usage général bloquera le flux inverse de courant, et elle succombe généralement à une panne prématurée ou à des dommages si la tension inverse appliquée dépasse ses limites.
Bien que, comme indiqué précédemment, la diode Zener soit essentiellement la même qu’une diode de jonction PN standard, elles sont spécialement conçues pour avoir une tension de claquage inverse basse et spécifiée. Ceci, à son tour, permet aux diodes Zener de tirer pleinement parti de toute tension inverse qui lui est appliquée.
En substance, une diode Zener fonctionne comme une diode standard à usage général constituée d’une jonction PN en silicium, et donc lorsqu’elle est polarisée dans le sens direct, elle se comporte comme une diode standard passant le courant nominal. Cependant, contrairement à une diode traditionnelle qui bloque tout flux de courant à travers elle-même lorsqu’elle est polarisée en inverse, dès que la tension inverse atteint la valeur prédéterminée, la diode Zener commence à conduire dans le sens inverse.
Remarque: La polarisation directe signifie que l’Anode est positive par rapport à sa Cathode, tandis que la polarisation inverse implique que la Cathode est plus positive que l’Anode.
Quelle est la tension Zener d’une diode Zener?
En termes de définition, la tension de claquage d’une diode Zener est la même que la tension Zener (VZ) lorsqu’elle est connectée à un circuit et en polarisation inverse. En résumé, le point de tension auquel la tension aux bornes de la diode Zener devient stable est appelé tension de Zener, qui va de moins d’un volt à des centaines de volts.
Ceci est important car une fois que la tension aux bornes d’une diode Zener dépasse sa tension de claquage, la tension aux bornes du Zener reste constante. Cela signifie que même si le courant traversant la diode continue d’augmenter, la tension reste la même.
En raison de la capacité de la diode Zener à maintenir sa tension Zener à un niveau stable et constant, elle a un potentiel énorme dans les applications de circuits, en particulier en termes de régulation de tension.
Les diodes Zener sont extrêmement utiles pour la régulation de tension.
Les caractéristiques d’une diode Zener
De manière caractéristique, si une diode Zener est en polarisation directe ou si la tension de polarisation inverse est inférieure à la tension de claquage, elle fonctionne comme une diode ordinaire. En d’autres termes, en polarisation inverse, il bloque le courant, et en polarisation directe, il permet au courant de circuler.
De plus, une fois que cette tension dépasse le point de claquage (en polarisation inverse), la diode pénètre dans la région de Zener, où elle conduit sans subir de dommages. De plus, le courant à l’intérieur de cette région est appelé courant d’avalanche et est appelé courant de Zener en référence à une diode de Zener.
De plus, au moment où la tension commence à diminuer, la diode conserve son état non conducteur comme une diode standard. La propriété spécifique et caractéristique de la diode Zener d’être opérationnelle dans la polarisation inverse est due au dopage riche de son matériau semi-conducteur. De plus, vous pouvez régler la tension de claquage en contrôlant l’épaisseur de la région d’épuisement dans la jonction PN et la quantité de dopage (matériau semi-conducteur).
Applications pour les diodes Zener
La diode Zener est souvent utilisée comme régulateur de tension, principalement parce que la chute de tension aux bornes de la diode est constante. De plus, la tension d’alimentation doit dépasser la tension Zener pour que le circuit fonctionne. Ainsi, tout composant électronique connecté en parallèle à ces diodes aura la même tension appliquée.
De plus, c’est en tant que régulateur de tension qu’une diode Zener trouve son application idéale en termes de fonctionnalité répondant aux exigences. Cela est non seulement dû à sa capacité à produire une sortie de tension stable, mais aussi parce qu’il le fait avec une faible ondulation dans des conditions de courant de charge variables. Avec juste une petite quantité de courant à travers la diode à partir d’une source de tension, via une résistance de limitation de courant appropriée, la diode Zener conduira le courant suffisant nécessaire pour maintenir une chute de tension de Vout.
Remarque: Concernant l’ondulation; gardez à l’esprit que la tension de sortie CC d’un redresseur demi-onde ou pleine onde contient une ondulation superposée à la tension CC, et que lorsque la valeur de charge change, la tension de sortie moyenne change également. Cependant, en connectant un simple circuit stabilisateur Zener sur la sortie du redresseur, nous pouvons obtenir une tension de sortie plus stable.
D’autres utilisations courantes des diodes Zener incluent les protecteurs de surtension (pointes de tension) et dans les programmes de générateur de nombres aléatoires en raison du bruit distinct qu’ils génèrent dans la région de dégradation des avalanches.
La courbe caractéristique d’une diode Zener
Dans une diode Zener, le courant qui la traverse augmente intensément jusqu’à atteindre sa valeur de circuit maximale. Cependant, dans des circonstances normales, ce courant est limité par une résistance série. De plus, une fois atteint son maximum, ce courant de saturation inverse reste relativement constant dans une gamme étendue de tensions inverses.
De plus, il est possible de contrôler la tension nécessaire pour déclencher le flux de courant dans une diode Zener, à un degré de tolérance inférieur à 1%. De plus, cela se produit dans l’étage de dopage de la construction semi-conductrice des diodes, donnant à la diode une tension de claquage Zener spécifique (Vz), par exemple 5,2 V ou 8,4V. Graphiquement parlant, la tension de claquage Zener sur la courbe I-V est presque une droite verticale.
La tension Zener est un aspect essentiel de ce qui rend la diode Zener spéciale. La capacité de fonctionner comme deux composants différents donne à la diode Zener une liste d’applications utiles. Cependant, comme je l’ai dit plus tôt, l’utilisation idéale semble être dans le domaine de la régulation de tension, où l’unicité de sa tension Zener est la plus utile. Cela défie presque la logique qu’une diode peut conduire en toute sécurité en biais inverse, mais la science consiste à remettre en question ce qui est possible.
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