Diody využívající Zenerův efekt
Neobvyklý jev elektrického průrazu, který objevil americký fyzik Clarence Melvin Zener, umožnil vytvoření unikátního typu polovodičového zařízení, Zenerovy diody. Zenerův jev je druh elektrického průrazu.
Vyskytuje se u diody s PN přechodem, reverzně vychýlený, kdy elektrické pole umožňuje tunelování elektronů valenčního pásu do vodivého pásma polovodiče, což vede ke vzniku velkého množství volných menšinových nosičů, které náhle zvyšují zpětný chod. proud protékající prvkem.
Zenerovy diody - Unikátní operace v oblasti poruchy
Charakteristika Zenerovy diody – nejdůležitější informace. Za podmínek zpětného předpětí diody při poměrně vysokém napětí se oblast vyčerpání PN přechodu rozšiřuje, což vede ke generování vysokého elektrického pole s vysokým výkonem na přechodu. Dostatečně silná elektrická pole umožňují elektronům tunelovat v celé oblasti vyčerpání polovodiče, což vede ke generování velkého počtu volných nosičů náboje.
Tato náhlá generace nosičů prudce zvyšuje zpětný proud a způsobuje zvýšení vodivosti s vysokým sklonem v I/V charakteristice Zenerovy diody. Zenerův efekt se liší od lavinového rozpadu.
Zenerovo napětí zahrnuje elektrické pole urychlující minoritní elektrony v přechodové oblasti na energii dostatečnou k uvolnění párů elektron-díra prostřednictvím srážek s vázanými elektrony. Zenerův a lavinový efekt se v diodě mohou, ale také nemusí vyskytovat současně.
Zenerova dioda - Použití a účel
Normální diody nejsou určeny pro provoz v oblasti poruchy, zatímco Zenerovy diody v této oblasti fungují spolehlivě (stabilizace napětí) . To znamená, že při vedení si Zenerova dioda zachovává své vlastnosti.
Díky této jedinečné vlastnosti jsou ideální pro řadu aplikací, které využívají toho, že Zenerův průraz v systému nastává pro přesně definované napětí pro každý model prvku. Typickou aplikací tohoto jevu je použití tohoto typu diod jako paralelního stabilizátoru napětí .
Pokud je taková dioda zapojena do série s rezistorem, vynutí tok proudu tak, že pokles napětí na rezistoru způsobí, že napětí na Zenerově diodě se rovná Zenerově napětí tohoto prvku. Další použití zenerových diod je ochrana proti přepětí .
Pro omezení napětí na vstupu zařízení je paralelně se zařízením umístěna Zenerova dioda - její přítomnost zajistí, že napětí na vstupu nikdy nepřekročí Zenerovo napětí tohoto prvku.
