Charakterystyka diody stabilizacyjnej

Dioda Zenera (inaczej: stabilistor) - odmiana diody półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza p-n.Po przekroczeniu napięcia przebicia ma miejsce nagły, gwałtowny wzrost prądu.W kierunku przewodzenia (anoda spolaryzowana dodatnio względem katody) zachowuje się jak normalna dioda, natomiast przy polaryzacji zaporowej (katoda spolaryzowana .DIODY STABILIZACYJNE OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA Diody stabilizacyjne, nazywane również stabilitronami półprzewodnikowymi, stabilistorami i diodami Zenera, mają odcinek charakterystyki prądowo-napięciowej w zakresie zaporowym o dużej stromości narastania prądu (rys. 4.17). Obecnie diody stabilizacyjne są wytwarzane wyłącznie z krzemu.Rys. Przykładowa charakterystyka napięciowo-prądowa diody stabilizacyjnej. Charakterystykę napięciowo-prądowa diody stabilizacyjnej przedstawiono na Rys. Przy polaryzacji w kierunku przewodzenia dioda zachowuje się tak jak "zwykła dioda", tzn. spadek napięcia na niej jest niewielki i wynosi ok. 0.6÷0.7V.Zenera będzie mniej stroma. Istnieją również diody stabilizacyjne o napięciu poniżej 2 V. Noszą nazwę stabilitronów. Są to diody pracujące w kierunku przewodzenia, nie są więc diodami Zenera. Diody zabezpieczające są w zasadzie diodami Zenera, które tłumią krótkotrwałe napięciowe impulsy zakłócające.Charakterystyka najważniejszych diod 1.

Diody prostownicze przeznaczone sądo prostowania prądu przemiennego dla małej częstotliwości przy dużych.

Sąto więc diody pracujące przeważnie w układach prostowniczych bloków zasilania różnego typu urządzeńelektrycznych i elektronicznych np. BYP 150 -300Rys.4. Charakterystyka diody półprzewodnikowej Na rysunku 4 przedstawiono charakterystyk ę diody I D = ID(U AK). Jak wida ć, ju ż przy bardzo małych, dodatnich napi ęciach U AK pr ąd ID płyn ący przez diod ę bardzo mocno wzrasta, osi ągaj ąc du że warto ści. Tak jak ka żdy element, dioda ma parametry graniczne, których nieDioda stabilizacyjna (dioda Zenera, stabilistor) jest diodą warstwową, zwykle krzemową, odznaczającą się nietypowym przebiegiem charakterystyki prądowo-napięciowej, tj. występowaniem w obszarze zaporowym odcinka o dużej stromości (odpowiadającego gwałtownemu narastaniu natężenia prądu); jest to spowodowane zachodzeniem zjawiska Zenera lub/i zjawiska lawinowego powielania .Charakterystyka prostownika jednopołówkowego. Zielony przebieg Uwe Żółty przebieg po diodzie ale bez kondensatora Niebieski przebieg po diodzie i filtracji na kondensatorze. C=220uF, rezystancja obciążenia Robc=500Ω. Amplituda Uwe=10V, Dioda 1N4002 A tu są przebiegi prądu w diodzie, dla układu z samą diodą oraz z dodanym.Charakterystyka diody Na rys.

3.2 przedstawiona jest charakterystyka diody I D =I D (U AK).

Jak widać na rysunku już przy bardzo małych napięciach U AK (jest to napięcie na diodzie) prąd płynący przez diodę I D (prąd przewodzenia) bardzo mocno wzrasta do dużych wartości. Tak jak każdy element dioda ma również swoje parametry .Charakterystyka prądowo-napięciowa typowej diody uniwersalnej. Na wykresie zaznaczono obszary, w których dioda znajduje się w stanie przebicia (breakdown), jest spolaryzowana w kierunku zaporowym (reverse) oraz przewodzenia (forward).Dla danej diody napięcie stabilizacji moŝe się zmieniać w zakresie od U min do U max. akres ten ogranicza zagięcie charakterystyki prądowo napięciowej oraz dopuszczalne straty mocy P tot max. e względu na dopuszczalne straty mocy, diody stabilizacyjne dzieli się na: małej mocy (P tot max < 1 W), średniej mocy oraz duŝej mocy (P tot .Na rysunku 1.4. przedstawiono przykładową charakterystykę napięciowo-prądową diody stabilizacyjnej. Przykładowa charakterystyka napięciowo-prądowa diody stabilizacyjnej UF IF 0,5 V 1 V 20 V 10 V 200 mA Pmax = const 400 mA Hiperbola mocy 200 mA admisyjnej ΔUZ Z Z Z U I r 1 ΔIZ UZ IZmin IZmax Napięcie stabilizacji UR IRrys. Dioda stabilizacyjna: a) symbol diody stabilizacyjnej, b) Schemat zastępczy. c) Schemat stabilizatora napięcia z diodą stabilizacyjną.

d) Charakterystyka prądowo - napięciowa diody stabilizacyjnej.

Przy czym: U Z - napięcie stabilizacji, U F - napięcie przewodzenia, I R - prąd wsteczny, r Z - rezystancja dynamiczna.Diody germanowe mają niższe napięcie progowe (0,2÷0,3 V) niż diody krzemowe (0,6÷0,7 V). Dlatego w zakresie polaryzacji w kierunku przewodzenia charakterystyka diody germanowej jest bardziej zbliżona do charakterystyki diody idealnej.- Charakterystyka pr ądowo-napięciowa diody Zenera. - Efekt Zenera i efekt powielania lawinowego - wyja śni ć na modelu pasmowym. - Parametry katalogowe diody stabilizacyjnej - Schemat i zasada działania stabilizatora napi ęcia z diod ą Zenera II. Program zaj ęć - Pomiar charakterystyki I-U diody Zenera.- Charakterystyka prądowo-napięciowa diody Zenera. - Efekt Zenera i efekt powielania lawinowego - wyjaśnić na modelu pasmowym. - Parametry katalogowe diody stabilizacyjnej - Schemat i zasada działania stabilizatora napięcia z diodą Zenera - Współczynnik stabilizacji napięcia II. Program zajęć - Pomiar charakterystyki I-U diody Zenera.dynamiczn ą Rd diody (identycznie jak dla diody prostowniczej). − na podstawie charakterystyki badanej diody Zenera wyznaczy ć napi ęcie stabilizacji UZ. W tym celu na cz ęści charakterystyki IR=(U R) okre śli ć poło Ŝenie punktów o warto ściach IZmin i I Zmax, przy czym IZmin =0,05 ⋅IZmax.

Nast ępnie poprowadzi ćPodczas normalnej pracy dioda Zenera jest zatem spolaryzowana w kierunku zaporowym.

Charakterystyka prądowo-napięciowa diody przedstawiona jest na rys.21.8.Rys. Charakterystyka wsteczna diody stabilizacyjnej. Na Rys. 6 przedstawiono charakterystykę diody Zenera spolaryzowanej w kierunku zaporowym wraz z jej podstawowymi parametrami.Diody stabilizacyjne Zenera (stabilitrony) Symbol, charakterystyka układ polaryzacji U I Izmin I zmax Uzmax Uz Pmax R U we U wy = U ZQ +-IZQ Diody stabilizacyjne Zenera (stabilitrony) UZQ =UZ +(IZQ −IZ min)rd dla: IZ min <IZQ <IZ max U I I ∆U zmin Z P max U ZQ I ZQ ∆I Z Z d I U r ∆ ∆ = U Z rd UZ = Dioda stabilizacyjna Zenera główne .Diody tunelowe są to diody, których charakterystyka prądowo-napięciowa przy polaryzacji w kierunku przewodzenia ma odcinek o ujemnej rezystancji dynamicznej (rys. 4.9). Diody te mają silnie domieszkowane złącze p-n. W takich złączach warstwa zaporowa jest bardzo cienka (ok. 10 nm); natężenie pola elektrycznego w niej jest bardzo duże.Charakterystyka diody Zenera przy polaryzacji zaporowej Na rysunku 3 przedstawiono charakterystykę diody Zenera spolaryzowanej w kierunku zaporowym wraz z jej podstawowymi parametrami: UZ - napięcie Zenera, IZmin - minimalny prąd wsteczny (przy mniejszych wartościach prądu dioda nie ma właściwości stabilizacyjnych), IZmax .• Jak działa dioda stabilizacyjna ? • Narysuj i objaśnij charakterystyki diod różnych typów • Narysuj symbole diod różnych typów • Narysuj schemat i objaśnij przebiegi napięć i prądów w jednofazowym prostowniku mostkowym, obciążo-nym obwodem: a) indukcyjnym, b) pojemnościowym- czułość prądowa - zdolność do oddawania przez diodę użytecznych sygnałów wyjściowych dla danego sygnału zmodulowanego w.

- względna temperatura szumów diody - stosunek mocy szumów diody w danym paśmie do mocy szumów cieplnych.

harakterystyka diody pojemnościowej. - diody stabilizacyjne - (stabilitrony, dioda Zenera ) - stosuje się w układach stabilizacji napięd, ogranicznikach amplitudy itp. W diodach tych wykorzystuje się właściwości charakterystyki prądowo-napięciowej w kierunku zaporowym. U- Diody stabilizacyjne = Zenera. Stabilizują napięcie prądu stałego. Występuje w nich zjawisko przebicia Zenera lub lawinowe, przy czym nazwa dioda Zenera tradycyjnie obejmuje swym znaczeniem zarówno diody o przebiciu Zenera, jak i diody o przebiciu lawinowym. Produkowane na napięcia od kilku V - kilkuset V. ----- Diody impulsowe .Są więc diody (strikte) prostownicze, detekcyjne, przełączające, impulsowe, pojemnościowe, stabilizujące(Zenera), tunelowe itd. Każda z nich to dioda ale posiada odmienne własności i najczęściej nie da się zastąpić inną jej odmianą. Oczywiście parametry i charakterystyki tych diod są znacznie różne.Charakterystyka diody stabilizacyjnej i jej schemat zastępczy. Napięcie stabilizacji Uz (napięcie Zenera) produkowanych diod wynosi od trzech do kilkuset woltów. Napięcie pracy może się zatem zmieniać od U zmin do U zmax.EiT Elementy elektroniczne 2019 PD&IB -zastosowanie diody stabilizacyjnej 19 DIODY W UKŁADACH ELEKTRONICZNYCH PARAMETRYCZNY STABILIZATOR NAPIĘCIA U ZWE U F I U idealna charakterystyka diody stabilizacyjnej U WE DZ R U WY I WE I Z U Z wynosi ok. 0,7V U Z U Z U WY U WE I Z Stabilizator parametryczny bez obciążenia U F dla diody krzemowej .* Charakterystyka diody pojemnościowej. - diody stabilizacyjne - (stabilitrony, dioda Zenera ) - stosuje się w układach stabilizacji napięć, ogranicznikach amplitudy itp. W diodach tych wykorzystuje się właściwości charakterystyki prądowo-napięciowej w kierunku zaporowym. * Symbol diody stabilizacyjnej.Dioda zenera podłączona w kierunku zaporowym zachowuje się również tak jak każda dioda krzemowa. Ma niewielki prąd wsteczny aż do przekroczenia napięcia przebicia. W przypadku diody Zenera napięcie to jest niewielkie ( w porównaniu z typową diodą prostowniczą np. 1000V)..