Voedingsspanning 9V, zenerspanning 5,6V.
Dit schema geeft geen typische toepassing van de zenerdiode weer maar laat toe de werking ervan te evalueren.
Over het lampje staat een spanning van 9V - 5.6V = 3.4V
De eigenschappen van een zenerdiode in een grafiek
IF Stroom in doorlaatzin
zener KNAP geschakeld
UF De spanning over de
zener KNAP geschakeld
IR De stroom door de zener
zener KPNA geschakeld
UR De spanning over de zener
zener KPNA geschakeld
Uz De zenerspanning
2.6 Type aanduidingen van zenerdioden
De Europese aanduiding BZX29-C6V8 heeft de volgende betekenis:
1e letter B = Si
2e letter Z = zenerdiode
3e letter X, Y of Z voor een low cost, industrieel of militair type.
Hierna komt een reeksnummer (29) gevolgd door een letter A, B of C voor de tolerantie en de zenerspanning Uz = 6,8 V.
Tolerantie A = 1 %
B = 2 %
C = 5 %
D = 10 %
Belangrijk is dat de zener karakteristieken zo steil mogelijk verlopen met een geringe ronding bij de Uz-as. Dit is het geval voor zenerdioden waarvan Uz begrepen is tussen 5 en 7 V, omdat in dit gebied de invloed van de temperatuur het geringst is.
Zenerdioden worden gemaakt met een zenerspanning vanaf 1,8 V en oplopen tot 565 V.
Toch worden er speciale dioden als zenerdioden gebruikt waarbij drempelspanningen tot 0,3V mogelijk zijn.
Het maximum gedissipeerd vermogen bedraagt voor bepaalde types slechts 0,15 W, maar kan 1,5 kW worden voor andere uitvoeringen.
Wanneer zenerdiode als spanningsreferentie worden gebruikt, wordt de zenerstroom 0,1 tot enkele mA gekozen met overeenkomstig lage vermogendissipatie.
2.7 Temperatuurcoëfficiënt Sz
De zenerspanning Uz is afhankelijk van de temperatuur. Daarom wordt het begrip temperatuurcoëfficiënt ingevoerd, dat aangeeft hoeveel millivolt Uz verandert per temperatuursverandering van 1°F. Zenerdioden met Uz kleiner dan 5,6 V hebben een negatieve temperatuurcoëfficiënt. Is Uz hoger dan 5,6 V, dan wordt de temperatuurcoëfficiënt positief om rond 5,6 V nul te benaderen.
Dit schema geeft geen typische toepassing van de zenerdiode weer maar laat toe de werking ervan te evalueren.
Over het lampje staat een spanning van 9V - 5.6V = 3.4V
De eigenschappen van een zenerdiode in een grafiek
IF Stroom in doorlaatzin
zener KNAP geschakeld
UF De spanning over de
zener KNAP geschakeld
IR De stroom door de zener
zener KPNA geschakeld
UR De spanning over de zener
zener KPNA geschakeld
Uz De zenerspanning
2.6 Type aanduidingen van zenerdioden
De Europese aanduiding BZX29-C6V8 heeft de volgende betekenis:
1e letter B = Si
2e letter Z = zenerdiode
3e letter X, Y of Z voor een low cost, industrieel of militair type.
Hierna komt een reeksnummer (29) gevolgd door een letter A, B of C voor de tolerantie en de zenerspanning Uz = 6,8 V.
Tolerantie A = 1 %
B = 2 %
C = 5 %
D = 10 %
Belangrijk is dat de zener karakteristieken zo steil mogelijk verlopen met een geringe ronding bij de Uz-as. Dit is het geval voor zenerdioden waarvan Uz begrepen is tussen 5 en 7 V, omdat in dit gebied de invloed van de temperatuur het geringst is.
Zenerdioden worden gemaakt met een zenerspanning vanaf 1,8 V en oplopen tot 565 V.
Toch worden er speciale dioden als zenerdioden gebruikt waarbij drempelspanningen tot 0,3V mogelijk zijn.
Het maximum gedissipeerd vermogen bedraagt voor bepaalde types slechts 0,15 W, maar kan 1,5 kW worden voor andere uitvoeringen.
Wanneer zenerdiode als spanningsreferentie worden gebruikt, wordt de zenerstroom 0,1 tot enkele mA gekozen met overeenkomstig lage vermogendissipatie.
2.7 Temperatuurcoëfficiënt Sz
De zenerspanning Uz is afhankelijk van de temperatuur. Daarom wordt het begrip temperatuurcoëfficiënt ingevoerd, dat aangeeft hoeveel millivolt Uz verandert per temperatuursverandering van 1°F. Zenerdioden met Uz kleiner dan 5,6 V hebben een negatieve temperatuurcoëfficiënt. Is Uz hoger dan 5,6 V, dan wordt de temperatuurcoëfficiënt positief om rond 5,6 V nul te benaderen.
Elektronische componenten
ZENER DIODE
ZENER DIODE
2.4 Toepassingen van de zenerdiode
Zenerdioden worden in de elektronica gebruikt om referentiespanningen te creëren.
Op deze manier vinden ze toepassingen in ontwerpen van gestabiliseerde
gelijkspanningsvoedingen.
Een andere, niet onbelangrijke toepassing, is de overspanningsbeveiliging.
Door een zenerdiode parallel over de voedingsspanning aan te sluiten, wordt voorkomen dat deze laatste boven de zenerspanning kan komen.
Zo worden in vele elektronische componenten zenerdioden van de signaalingangsklemmen naar de voedingslijnen gekoppeld.
Deze technologie wordt “clamping” genoemd.
Zenerdioden worden steeds invers, KPAN, aangesloten om gebruik te kunnen maken van het zener effect.
2.5 Werking van de zenerdiode
Afhankelijk van de aangelegde spanning, bezit de PN-overgang in een diode tegengestelde eigenschappen. Legt men een spanning in doorlaatzin aan, dan wordt de sperlaag smaller, om zelfs vanaf de drempelspanning geheel te verdwijnen. Er vloeit nu een krachtige stroom doorheen de PN-overgang.
Met een voorspanning in sperzin, zijn er in de sperlaag heel weinig vrije ladingen. Daarom kan de sperlaag ook opgevat worden als het diëlektricum van een condensator, terwijl de P- en N-gebieden de platen vormen.
Door deze sperspanning ontstaat dan in de sperlaag een hoog elektrisch veld.
Bij een elektrische veldsterkte van ongeveer 10MV/m, worden elektronen uit hun atoomverband losgerukt. Dit verschijnsel gebeurt niet met enkele atomen, maar wel met een zeer hoog aantal atomen in de sperlaag. Daarom dat de sperstroom zo snel toeneemt, terwijl de spanning praktisch constant blijft. Dit doorslageffect werd reeds in 1934 door C. Zener (Engeland) theoretisch behandeld.
Op dit principe steunt de zenerdiode. Deze speciale siliciumdiode wordt uitsluitend in sperzin gebruikt als spanningsstabilisator en als referentiediode.
Het doorslageffect van een zenerdiode is niet-destructief, zolang de stroom doorheen de diode beneden de toegelaten grenswaarde blijft.
De spanning waarbij het zener effect optreedt, noemt men de zenerspanning Uz.
Naarmate de dopering van het halfgeleidermateriaal toeneemt, zal de zener doorslag bij een lagere spanning optreden. Afhankelijk van het diodetype, liggen zener spanningen tussen 1,8V en ong. 500V.
Merk op dat een zenerdiode, met een spanning in doorlaatzin, het gedrag aanneemt van een gewone Si-diode. Ook in dit gebied verandert UF weinig als lF aanzienlijk toeneemt.
Zenerdioden worden in de elektronica gebruikt om referentiespanningen te creëren.
Op deze manier vinden ze toepassingen in ontwerpen van gestabiliseerde
gelijkspanningsvoedingen.
Een andere, niet onbelangrijke toepassing, is de overspanningsbeveiliging.
Door een zenerdiode parallel over de voedingsspanning aan te sluiten, wordt voorkomen dat deze laatste boven de zenerspanning kan komen.
Zo worden in vele elektronische componenten zenerdioden van de signaalingangsklemmen naar de voedingslijnen gekoppeld.
Deze technologie wordt “clamping” genoemd.
Zenerdioden worden steeds invers, KPAN, aangesloten om gebruik te kunnen maken van het zener effect.
2.5 Werking van de zenerdiode
Afhankelijk van de aangelegde spanning, bezit de PN-overgang in een diode tegengestelde eigenschappen. Legt men een spanning in doorlaatzin aan, dan wordt de sperlaag smaller, om zelfs vanaf de drempelspanning geheel te verdwijnen. Er vloeit nu een krachtige stroom doorheen de PN-overgang.
Met een voorspanning in sperzin, zijn er in de sperlaag heel weinig vrije ladingen. Daarom kan de sperlaag ook opgevat worden als het diëlektricum van een condensator, terwijl de P- en N-gebieden de platen vormen.
Door deze sperspanning ontstaat dan in de sperlaag een hoog elektrisch veld.
Bij een elektrische veldsterkte van ongeveer 10MV/m, worden elektronen uit hun atoomverband losgerukt. Dit verschijnsel gebeurt niet met enkele atomen, maar wel met een zeer hoog aantal atomen in de sperlaag. Daarom dat de sperstroom zo snel toeneemt, terwijl de spanning praktisch constant blijft. Dit doorslageffect werd reeds in 1934 door C. Zener (Engeland) theoretisch behandeld.
Op dit principe steunt de zenerdiode. Deze speciale siliciumdiode wordt uitsluitend in sperzin gebruikt als spanningsstabilisator en als referentiediode.
Het doorslageffect van een zenerdiode is niet-destructief, zolang de stroom doorheen de diode beneden de toegelaten grenswaarde blijft.
De spanning waarbij het zener effect optreedt, noemt men de zenerspanning Uz.
Naarmate de dopering van het halfgeleidermateriaal toeneemt, zal de zener doorslag bij een lagere spanning optreden. Afhankelijk van het diodetype, liggen zener spanningen tussen 1,8V en ong. 500V.
Merk op dat een zenerdiode, met een spanning in doorlaatzin, het gedrag aanneemt van een gewone Si-diode. Ook in dit gebied verandert UF weinig als lF aanzienlijk toeneemt.
2 ZENERDIODE
2.2 Aansluitingen
Alternatief symbool
De zenerdiode heeft twee aansluitingen.
2.3 Uitzicht
2.2 Aansluitingen
Alternatief symbool
De zenerdiode heeft twee aansluitingen.
2.3 Uitzicht
