En la vida cotidiana y en las actividades profesionales en todos los ámbitos, se utilizan ampliamente varios dispositivos electrónicos. Su rendimiento está asegurado por una fuente de voltaje constante, que es alimentado por una red de corriente alterna. La tensión de la red a menudo "camina" dentro de amplios límites y, sin medidas especiales, todos estos cambios se reflejan directamente en la tensión de salida. Esto no afecta de la mejor manera el funcionamiento del dispositivo electrónico. Para superar este inconveniente, se utilizan varias soluciones de circuito para estabilizar el voltaje de salida de la fuente. Las funciones de un componente clave de la gran mayoría de los circuitos de estabilización las realiza un diodo Zener.
Características del diodo Zener
El diodo Zener (en la literatura extranjera a menudo denominado por el nombre del inventor como diodo Zener) es un diodo semiconductor que funciona en modo de polarización inversa. Debido a la estructura correspondiente de la unión pn a un valor de voltaje que alcanza un cierto voltaje de umbral, comienza Fallo eléctrico, como resultado de lo cual la corriente aumenta bruscamente con un cambio muy pequeño en la caída de voltaje en la unión, como se muestra en Figura 1. Esta área está trabajando para el diodo Zener.
Parámetros estandarizados
El fabricante especifica en los datos técnicos una serie de parámetros que son necesarios al diseñar circuitos de estabilización.
Necesario:
- voltaje de estabilización;
- corriente máxima.
La conveniencia de usar diodos zener soviéticos se ve facilitada notablemente por el hecho de que el voltaje de estabilización se ingresa explícitamente en su índice. Por ejemplo, la designación KS147 denota un diodo zener de silicio con un voltaje de estabilización de 4,7 V.
El esquema de estabilización más simple
El llamado más simple. El circuito de estabilización paramétrico se muestra en la Figura 2 y se ensambla a partir de un diodo Zener y una resistencia limitadora R. Funciona de la siguiente manera. Cuando, por ejemplo, un aumento en el voltaje de entrada en ΔU, la corriente a través del diodo Zener aumenta inmediatamente, como resultado de lo cual ΔU cae a R y el voltaje de entrada de la cadena permanece sin cambios.
El lado fuerte del circuito en la Figura 2 es el rendimiento normal tanto con un cambio suave como repentino en el voltaje de entrada. Para aumentar aún más la calidad de la estabilización con acciones de entrada de impulso, a menudo se incluye un condensador grande en paralelo con el diodo Zener.
Verificación de capacidad de servicio
Verificar la salud de un diodo Zener es similar a verificar un diodo convencional y se realiza con un multímetro: el elemento debe demostrar alta resistencia en una dirección y pequeña en la otra, Figura 3 Esto se debe al hecho de que el voltaje de ruptura es notablemente más alto que el voltaje de salida del probador en el modo de medición de resistencia.