Kasdieniniame gyvenime ir profesinėje veikloje visose srityse plačiai naudojami įvairūs elektroniniai prietaisai. Jų veikimą užtikrina pastovus įtampos šaltinis, kurį maitina kintamosios srovės tinklas. Tinklo įtampa dažnai „vaikšto“ plačiomis ribomis, be specialių priemonių visi šie pokyčiai tiesiogiai atsispindi išėjimo įtampoje. Tai geriausiu būdu neturi įtakos elektroninio prietaiso veikimui. Siekiant pašalinti šį trūkumą, šaltinio išėjimo įtampai stabilizuoti naudojami keli grandinių sprendimai. Daugumos stabilizavimo grandinių pagrindinio komponento funkcijas atlieka zenerio diodas.
„Zener“ diodo ypatybės
„Zener“ diodas (užsienio literatūroje dažnai išradėjo vardu vadinamas „Zener“ diodu) yra puslaidininkinis diodas, veikiantis atvirkštinio poslinkio režimu. Dėl atitinkamos pn sandūros struktūros esant įtampos vertei, kuri pasiekia tam tikrą slenkstinę įtampą, ji prasideda elektros gedimas, dėl kurio srovė smarkiai padidėja, pasikeitus labai mažam įtampos kritimui sankryžoje, kaip parodyta Figūra 1. Ši sritis veikia „zener“ diodui.
Standartizuoti parametrai
Gamintojas techniniuose duomenyse nurodo keletą parametrų, kurie yra būtini projektuojant stabilizavimo grandines.
Būtina:
- stabilizavimo įtampa;
- didžiausia srovė.
Sovietinių „zener“ diodų naudojimo patogumą pastebimai palengvina tai, kad stabilizavimo įtampa yra aiškiai įvesta į jų indeksą. Pavyzdžiui, žymėjimas KS147 žymi silicio zenerio diodą, kurio stabilizavimo įtampa yra 4,7 V.
Paprasčiausia stabilizavimo schema
Paprasčiausias vadinamasis. Parametrinė stabilizavimo grandinė parodyta 2 paveiksle ir sumontuota iš zenerio diodo ir ribojančio rezistoriaus R. Tai veikia taip. Pavyzdžiui, kai įėjimo įtampa padidėja ΔU, srovė per zenerio diodą iškart padidėja, dėl ko ΔU nukrenta iki R, o grandinės įėjimo įtampa lieka nepakitusi.
Stiprioji grandinės pusė, pavaizduota 2 paveiksle, yra įprasta, sklandžiai ir staiga keičiant įėjimo įtampą. Norint toliau pagerinti stabilizavimo kokybę naudojant impulsinius įvesties veiksmus, dažnai lygiagrečiai su „zener“ diodu pridedamas didelis kondensatorius.
Tinkamumo patikrinti
„Zener“ diodo būklės tikrinimas yra panašus į įprasto diodo tikrinimą ir atliekamas su multimetru: elementas turi parodyti didelį pasipriešinimą viena kryptimi, o mažą - kita kryptimi, 3 pav. Taip yra dėl to, kad atsparumo matavimo režimu gedimo įtampa yra pastebimai didesnė nei testerio išėjimo įtampa.