Điốt Zener là gì? Công dụng của điốt Zener

Điốt Zener là gì? Được biết đến là một trong những linh kiện bán dẫn cho phép dòng điện chạy theo cả hai chiều thuận và ngược. Điốt zener có điện áp được xác định rõ ràng và có thể vận hành ở phân cực ngược mà không bị đánh thủng. Vậy cấu tạo, thông số kỹ thuật, nguyên lý làm việc và một số ứng dụng của linh kiện này như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Xem sản phẩm: Kem thiếc hàn

Điốt Zener là gì?

Điốt zener là gì? Nó là một trong những linh kiện bán dẫn silicon có thể cho phép dòng điện chạy theo cả hai chiều thuận và ngược. Điện áp đánh thủng của điốt zener được xác định rõ ràng, tại thời điểm đánh thủng nó bắt đầu tiến hành ở chế độ phân cực ngược mà không có lỗi.

Ngoài ra, sự giảm điện áp trên điốt không đổi trong một dải điện áp rộng. Đây là một trong những đặc điểm giúp điốt zener phù hợp để sử dụng trong điều chỉnh điện áp. 

Điốt zener hoạt động giống như một đi-ốt bình thường khi cho phép dòng điện chạy thuận. Nhưng không giống như đi-ốt thông thường ở đặc điểm nó không chặn dòng điện ngược chiều. Tại thời điểm này, điốt zener vẫn có thể dẫn điện theo hướng ngược lại.

Thông số kỹ thuật của điốt zener

Các điốt khác nhau được xác định dựa trên các thông số kỹ thuật như: điện áp hoạt động định mức, công suất tiêu thụ, dòng điện ngược tối đa. Một số tham số được sử dụng phổ biến nhất là:

• Điện áp VZ: điện áp zener đề cập đến điện áp ngược từ 2,4V đến khoảng 200V; nó có thể cao tới 1kV, trong khi mức tối đa cho các thiết bị gắn trên bề mặt (SMD) là khoảng 47V.
• Dòng điện IZ max: Định mức dòng điện tối đa của điốt zener là 200 µA – 200 A.
• Dòng điện IZ min: Dòng điện tối thiểu để đánh thủng điốt là 5 mA – 10 mA.
• Định mức công suất: Công suất tối đa mà điốt zener có thể tiêu tán nhân với tích của điện áp trên điốt và dòng điện chạy qua nó. Các giá trị tiêu biểu là 400 mW, 500 mW, 1W và 5W; đối với bề mặt được gắn thông thường là 200 mW, 350 mW, 500 mW và 1W.
• Dung sai điện áp: Thông thường ± 5%.
• Nhiệt độ làm việc ổn định: Làm việc với điện áp điốt 5V có độ ổn định tốt nhất.
• Điện trở Zener RZ: có thể nhìn thấy từ đường đặc tính IV.

Xem sản phẩm: Dây thiếc hàn

Nguyên lý hoạt động của điốt zener

Điốt zener có nguyên lý hoạt động giống như điốt thuận thông thường và có điện áp bật từ 0,3V đến 0,7V. Nó kết nối với chế độ phân cực ngược trong hầu hết các ứng dụng. Khi điện áp ngược đạt đến một giá trị nhất định của điện áp đánh thủng (VZ), dòng điện bắt đầu chạy qua điốt. Dòng điện tăng đến mức tối đa và được xác định bởi điện trở nối tiếp, sau đó ổn định và không thay đổi trong một loạt các điện áp đặt vào.

Điốt zener dùng để làm gì?

Với khả năng tạo nguồn điện áp di chuyển theo cả hướng thuận và ngược, điốt zener có thể ứng dụng cho:

Bộ điều chỉnh điện áp

Điode zener rất phổ biến trong các bộ điều chỉnh điện áp. Mức điện áp của tải được xác định bởi điện áp đánh thủng của điốt bán dẫn. Sau đó, một điện trở nối tiếp giới hạn dòng điện đi qua điốt và làm giảm độ dẫn điện dư thừa của điốt. Lúc này mức điện áp ra cũng ổn định hơn, đảm bảo cho thiết bị hoạt động ổn định.

Điốt zener được sử dụng trong các mạch bảo vệ quá áp

Khi điện áp đầu vào cao hơn điện áp đánh thủng zener, dòng điện sẽ chạy và giảm điện áp trên điện trở. Trong thời gian này, bán dẫn SCR được kích hoạt và tạo ra mạch ngắn xuống đất. Cầu chì sẽ nổ để ngắt tải nhằm bảo vệ thiết bị và mạch điện.

Công tắc nguồn có điốt ổn định điện áp

Điốt zener cũng được sử dụng trong các công tắc nguồn để thay đổi và chuyển đổi các mạch dạng sóng AC. Điốt zener được áp dụng để giới hạn hoặc cắt các thành phần của một hoặc hai nửa chu kỳ của dạng sóng AC để định hình hoặc bảo vệ mạch điện.

Xem sản phẩm: Thiếc thanh

Qua bài viết trên chắc các bạn cũng đã hiểu điốt zener là gì? Quý khách có nhu cầu mua các sản phẩm như linh kiện điện tử, vật liệu hàn mạch,… phục vụ trong sản xuất hãy tìm đến đơn vị chúng tôi. The Tech đảm bảo cung cấp những sản phẩm tốt nhất và chất lượng nhất trên thị trường hiện nay.