_ بخش دیود زِنِر (zener diode)  _ امنیت در مدار الکترونیکی

عملکرد (دیود زِنِر) در حالت جریان (روشن و خاموش)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

نکته : در حالت روشن فرض می شود که دیود دارای مقاومت صفر است و اجازه می دهد جریان آزادانه جریان یابد. این حالت مربوط به شرایط بایاس رو به جلو زمانی است که ولتاژ اعمال شده بیشتر از افت ولتاژ رو به جلو است و شرایط بایاس معکوس زمانی که ولتاژ اعمال شده بیشتر از ولتاژ زنر است.در حالت خاموش، فرض می شود که دیود دارای مقاومت بی نهایت است و تمام جریان جریان را مسدود می کند. این حالت مربوط به شرایط بایاس معکوس زمانی است که ولتاژ اعمال شده از ولتاژ زنر بیشتر شود.

مدل ایده آل دیود زنر برای تحلیل و طراحی مدارهای پایه مفید است، زیرا رفتار دیود را در دو حالت متمایز ساده می کند. با این حال، رفتار واقعی دیود زنر را به دقت نشان نمی دهد، زیرا چندین ویژگی مهم مانند افت ولتاژ رو به جلو، مقاومت زنر و اثرات دما را نادیده می گیرد. با وجود محدودیت‌ های آن، مدل دیود زنر ایده‌آل نقطه شروع ارزشمندی برای درک عملکرد دیود های زنر و کاربرد آنها در مدار های الکترونیکی است.


تنظیم ولتاژ با استفاده از دیود های زنر یک راه حل ساده و مقرون به صرفه برای حفظ ولتاژ خروجی پایدار در مدارهای الکترونیکی است. با این حال، ذکر این نکته ضروری است که این روش ممکن است برای کاربرد هایی که نیاز به دقت یا کارایی بالایی دارند مناسب نباشد، زیرا ویژگی‌های دیود زنر می‌ تواند تحت تأثیر عواملی مانند دما و تغییرات تولید قرار گیرد. این به دلیل توانایی دیود برای حفظ ولتاژ پایدار در پایانه های خود در منطقه شکست معکوس امکان پذیر است.

هنگامی که ولتاژ ورودی کمتر از ولتاژ زنر است، دیود در حالت خاموش باقی می ماند و ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ ورودی است. با این حال، زمانی که ولتاژ ورودی از ولتاژ زنر بیشتر شود، دیود وارد منطقه شکست می شود و ولتاژ دو طرف دیود در ولتاژ زنر ثابت می ماند. این ولتاژ ثابت به بار اعمال می شود و ولتاژ خروجی پایدار را تضمین می کند.برای طراحی رگولاتور ولتاژ با استفاده از دیود زنر، انتخاب دیودی با ولتاژ زنر و درجه توان مناسب برای ولتاژ خروجی و جریان بار مورد نظر ضروری است. علاوه بر این، یک مقاومت سری اغلب برای محدود کردن جریان دیود و اطمینان از عملکرد آن در محدوده های اتلاف توان مشخص شده استفاده می شود.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک