Zenerダイオードはどのように機能しますか?
Zenerダイオードとは?
Zenerダイオードは、逆バイアスで動作するように設計された特別なタイプのダイオードです。つまり、カソードに適用される正の電圧と、アノードに適用される負の電圧があります。電流が変化していても、逆バイアスの場合、端子全体にほぼ一定の電圧を維持する能力によって区別されます。
それがどのように機能するか:
1。逆バイアス: Zenerダイオードが逆バイアスになっている場合、「逆飽和電流」と呼ばれる少量の電流流があります。この電流は非常に小さく、ダイオード全体に大きな電圧降下を引き起こしません。
2。分解電圧: ダイオード全体の逆電圧が増加すると、最終的には、「ツェナーブレークダウン電圧」(VZ)として知られる特定の電圧に達します。この電圧は、ダイオードで使用される半導体材料のドーピング濃度によって決定されます。
3。雪崩の内訳: Zener分解電圧では、「雪崩破壊」と呼ばれる現象のために逆電流の劇的な増加が起こります。 これがどのように機能しますか:
*ダイオードの原子価帯域内の電子は、電界から十分なエネルギーを獲得し、自由に壊れて伝導電子になります。
*これらの遊離電子は、格子内の他の原子と衝突し、より自由な電子を作り出します。
*この連鎖反応は、逆電流の突然かつ大幅な増加につながります。
4。安定した電圧調整: 分解電圧に達すると、逆電流が変化しても、ダイオードの上の電圧はほぼ一定(VZ)のままです。これは、雪崩効果が電圧を効果的に「クランプ」する高電流を作成するためです。
アプリケーション:
* 電圧レギュレーション: Zenerダイオードは、一般的に単純で低電圧の電圧調整器を作成するために使用されます。入力電圧が変動する場合でも、特定の電圧を安定させることができます。
* 過電圧保護: Zenerダイオードを敏感な回路と並行して接続することにより、電圧スパイクによる損傷から回路を保護できます。
* 参照電圧: Zenerダイオードは、測定およびその他のアプリケーションに回路で使用できる安定した基準電圧を提供します。
* クリッピングサーキット: ツェナーダイオードを使用して電圧ピークをオフにして、回路の電圧スイングを効果的に制限することができます。
キーポイント:
*ツェナーダイオードは、逆バイアスで動作するように特別に設計されています。
* Zenerブレークダウン電圧は、ダイオードの動作特性を決定する重要なパラメーターです。
*雪崩効果は、Zenerダイオードの安定した電圧調節特性の原因です。
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