Av Kim Lewis Uppdaterad 24 mars 2022
Zenerdioder är specialiserade kiseldioder konstruerade för att fungera i nedbrytningsområdet, vilket ger dem smeknamnet spänningsregulatordioder.
Den maximala spänningen anger den högsta backspänningen en diod kan tolerera innan den går i haveri. Typiska värderingar börjar vid 50 V. Medan en vanlig diod, när den är bakåtförspänd, uppvisar försumbar ström och beter sig som en öppen krets, orsakar överskridande av dess maximala spänning en stor omvänd ström som kan förstöra enheten. Zenerdioder är dock avsiktligt utformade för att leda i denna omvända partiska regim utan skador. Deras genomslagsspänningar sträcker sig från 2V till 200V, beroende på vilken regleringsnivå som krävs.
Eftersom de upprätthåller en nästan konstant utspänning över varierande belastningsströmmar, är Zener-dioder den bästa komponenten för reglering av lågströmsspänning. De skyddar också kretsar mot spänningsspikar, överbelastningar och statisk urladdning och ger exakta referensspänningar för förstärkarsteg.
För spänningsreglering ansluts en zenerdiod i omvänd förspänning, parallellt med lasten. När matningsspänningen stiger över diodens genombrottsspänning, leder dioden, shuntar överström och håller belastningsspänningen stabil.
Zenerdioder finns överallt i strömförsörjning, överspänningsskydd och olika elektroniska skyddskretsar.
Operationen beror på Zener-effekten. Kraftig dopning av p‑n-övergången minskar utarmningsområdet och genererar ett starkt elektriskt fält. När det är omvänt förspänt joniserar detta fält gittret och frigör elektroner som flyter som ström, vilket gör att dioden kan upprätthålla en stabil spänning.
