projektowanie i analiza PCB

dwie diody umieszczone na pomarańczowej płytce drukowanej

bias to ostateczny społeczny miecz obosieczny. Jeśli mówisz właściwe rzeczy, lub spojrzeć w określony sposób, lub sportowe prezenty są wystarczająco imponujące, ludzie będą promować (do przodu) korzystne nastawienie wobec ciebie. Jeśli jednak w jakikolwiek sposób osłabniesz w obrębie wcześniej wymienionych parametrów, ludzie rozwiną (odwrotną) lub niekorzystną stronniczość w stosunku do ciebie.

w zależności od tego, które z omawianych parametrów osiągnąłeś swoje korzystne nastawienie, twoja przysłowiowa kariera, styl życia lub życie, jakie wiesz, może się skończyć, jeśli ludzie rozwiną niekorzystne nastawienie wobec ciebie. W ten sposób dioda oddziałuje z napięciem. W standardowej diodzie wszyscy wiemy, że prąd płynie typowo w jednym kierunku. Ponadto, gdy napięcie przekroczy dopuszczalne parametry standardowej diody, oznacza to nieodwracalne uszkodzenie.

jednak tak nie jest w przypadku diody Zenera, ponieważ gdy napięcie odwrotne osiągnie wstępnie ustawioną wartość, dioda Zenera zaczyna działać w odwrotnym kierunku. Gdyby tylko istniała aplikacja Diodowa Zenera, która mogłaby uratować niektóre z tych gwiazd i sportowców przed sobą.

co to jest dioda Zenera?

w ramach parametrów standardowej pracy dioda ogólnego przeznaczenia zablokuje wsteczny przepływ prądu i zwykle ulega przedwczesnemu uszkodzeniu lub uszkodzeniu, jeśli zastosowane napięcie odwrotne przekroczy swoje granice.

chociaż, jak wcześniej wspomniano, dioda Zenera jest zasadniczo taka sama jak standardowa dioda złącza PN, są one specjalnie zaprojektowane tak, aby miały niskie i określone odwrotne napięcie przebicia. To z kolei pozwala diodom Zenera w pełni wykorzystać każde przyłożone do niej napięcie wsteczne.

zasadniczo dioda Zenera działa tak jak standardowa dioda ogólnego przeznaczenia składająca się z silikonowego złącza PN, a zatem, gdy jest odchylona w kierunku do przodu, zachowuje się jak standardowa dioda przepuszczająca Prąd znamionowy. Jednak w przeciwieństwie do tradycyjnej Diody, która blokuje każdy przepływ prądu przez siebie po odwróceniu, gdy tylko napięcie wsteczne osiągnie wstępnie ustaloną wartość, dioda Zenera zaczyna działać w odwrotnym kierunku.

Uwaga: odchylenie do przodu oznacza, że anoda jest dodatnia w odniesieniu do swojej katody, podczas gdy odchylenie odwrotne oznacza, że katoda jest bardziej dodatnia niż anoda.

jakie jest napięcie Zenera diody Zenera?

pod względem definicji, napięcie przebicia diody Zenera jest takie samo jak napięcie Zenera (VZ), gdy jest podłączone do obwodu i w odwrotnym biasie. Podsumowując, punkt napięcia, w którym napięcie na diodzie Zenera staje się stabilne, nazywa się napięciem Zenera, które waha się od mniej niż Wolta do setek woltów.

jest to ważne, ponieważ gdy napięcie na diodzie Zenera przekroczy jej napięcie przebicia, napięcie na diodzie Zenera pozostaje stałe. Oznacza to, że nawet jeśli prąd przechodzący przez diodę nadal rośnie, napięcie pozostaje takie samo.

ze względu na zdolność diody Zenera do utrzymywania napięcia Zenera na stabilnym i stałym poziomie, ma ogromny potencjał w zastosowaniach obwodowych, zwłaszcza w zakresie regulacji napięcia.

dioda do regulacji napięcia na pomarańczowej płytce drukowanej

diody Zenera są niezmiernie pomocne w regulacji napięcia.

charakterystyka diody Zenera

charakterystyczne jest to, że jeśli dioda Zenera jest odchylona do przodu lub napięcie odchylenia wstecznego jest mniejsze niż napięcie przebicia, działa jak zwykła dioda. Innymi słowy, w odwrotnym odchyleniu blokuje prąd, a w odchyleniu do przodu pozwala na przepływ prądu.

Ponadto, gdy to napięcie przekroczy punkt awarii (w odwrotnym biasie), dioda wchodzi w obszar Zenera, gdzie prowadzi bez uszkodzenia. Ponadto prąd w tym regionie nazywany jest prądem lawinowym, a w odniesieniu do diody Zenera nazywany jest prądem Zenera.

co więcej, w momencie, gdy napięcie zaczyna spadać, dioda zachowuje swój nieprzewodzący stan jak standardowa dioda. Specyficzna i charakterystyczna właściwość diody Zenera, polegająca na działaniu w odwrotnym kierunku, wynika z bogatego domieszkowania jej materiału półprzewodnikowego. Ponadto można ustawić napięcie przebicia, kontrolując grubość obszaru wyczerpania w złączu PN i ilość domieszkowania (materiału półprzewodnikowego).

zastosowania dla diod Zenera

dioda Zenera jest często używana jako regulator napięcia, głównie dlatego, że spadek napięcia na diodzie jest stały. Ponadto napięcie zasilania musi przekraczać napięcie Zenera, aby Obwód działał. W ten sposób każdy element elektroniczny połączony równolegle z tymi diodami będzie miał takie samo przyłożone napięcie.

ponadto, jako regulator napięcia, dioda Zenera znajduje idealne zastosowanie pod względem funkcjonalności i wymagań. Wynika to nie tylko z jego zdolności do wytwarzania stabilnego napięcia wyjściowego, ale także dlatego, że robi to z niskim tętnieniem podczas zmiennych warunków prądu obciążenia. Przy niewielkiej ilości prądu przez diodę ze źródła napięcia, poprzez odpowiedni rezystor ograniczający prąd, dioda Zenera będzie przewodzić prąd wystarczający do utrzymania spadku napięcia Vout.

Uwaga: odnośnie ripple; należy pamiętać, że napięcie wyjściowe DC z powiedzmy prostownika pół lub pełnofalowego zawiera tętnienia nałożone na napięcie DC, a wraz ze zmianą wartości obciążenia zmienia się również średnie napięcie wyjściowe. Jednak podłączając prosty obwód stabilizatora Zenera na wyjściu prostownika, możemy uzyskać bardziej stabilne napięcie wyjściowe.

inne powszechne zastosowania Diod Zenera obejmują zabezpieczenia przeciwprzepięciowe (skoki napięcia) oraz w programach generatorów liczb losowych ze względu na wyraźny hałas, który generują w regionie awarii lawinowej.

Krzywa charakterystyczna diody Zenera

w diodzie Zenera prąd przepływający przez nią intensywnie wzrasta, aż osiągnie maksymalną wartość obwodu. Jednak w normalnych warunkach prąd ten jest ograniczony rezystorem szeregowym. Co więcej, po osiągnięciu maksimum, ten odwrotny prąd nasycenia pozostaje stosunkowo spójny w rozszerzonym zakresie napięć odwrotnych.

możliwe jest również sterowanie niezbędnym napięciem wymaganym do uruchomienia przepływu prądu w diodzie Zenera, w stopniu mniejszym niż 1% tolerancji. Ponadto występuje w fazie domieszkowania konstrukcji diod półprzewodnikowych, dając diodzie określone napięcie przebicia Zenera (Vz), na przykład 5,2 V lub 8,4 V. graficznie rzecz biorąc, napięcie przebicia Zenera na krzywej I-V jest prawie pionową linią prostą.

cztery diody Zenera ułożone na cyjanowym tle

napięcie Zenera jest istotnym aspektem tego, co czyni diodę Zenera wyjątkową. Możliwość działania jak dwa różne komponenty daje diodzie Zenera listę przydatnych zastosowań. Jednak, jak wspomniałem wcześniej, idealne zastosowanie wydaje się być w dziedzinie regulacji napięcia, gdzie wyjątkowość jego napięcia Zenera jest najbardziej przydatna. To prawie zaprzecza logice, że dioda może bezpiecznie prowadzić w odwrotnym nastawieniu, ale nauka polega na kwestionowaniu tego, co jest możliwe.

wykorzystanie technologii smart SPICE może umożliwić wydajne i skuteczne projektowanie obwodów za pomocą diod Zenera. Po pierwsze, zaczynając od biblioteki modeli ponad 34 000 sztuk, masz do wyboru duży rozmiar próbki łatwo dostępnych Diod Zenera. Przeprowadzając symulacje przejściowe, możesz określić oczekiwane napięcia wyjściowe i Awaryjne dla swoich diod, a także określić rezystancje szeregowe lub pojemność.

zaimplementuj odpowiednie strategie napięcia Zenera dla wszystkich swoich projektów PCB za pomocą zestawu narzędzi do projektowania i analizy Cadence. Przy każdym użyciu diody Zenera, OrCAD PSpice Simulator może być pewny, że mapuje wszelkie niezbędne napięcia awarii w sposób jasny i dokładny.

jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak Cadence ma dla Ciebie rozwiązanie, porozmawiaj z nami i naszym zespołem ekspertów.

o autorze

Cadence PCB solutions to kompletne narzędzie do projektowania od przodu do tyłu, umożliwiające szybkie i wydajne tworzenie produktu. Cadence umożliwia użytkownikom dokładne skrócenie cykli projektowych do przekazania do produkcji dzięki nowoczesnemu standardowi przemysłowemu IPC-2581.

Śledź na Linkedin odwiedź Stronę więcej treści Cadence PCB Solutions

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

More: