ซีเนอร์ไดโอดใช้เงื่อนใขจุดทำลายของไดโอดมาใช้ประโยชน์
ซีเนอร์ไดโอดไม่นำกระแสไฟฟ้าเมื่อไบอัสแบบรีเวอส์ ถ้าไบอัสโวลเต็จต่ำกว่าที่ กำหนด แต่ถ้าไบอัสโวลเต็จสูงถึงจุดที่กำหนดไดโอดจะนำกระแสมาก จนทำให้ไบอัสโวลเต็จ ลดต่ำลงไม่เกินกว่าที่กำหนด รายละเอียดเฉพาะของซีเนอร์ไดโอด จากคู่มือซีเนอร์ไดโอด จะมีค่ารายละเอียดเฉพาะอยู่ 2 ค่า คือ 1 ซีเนอร์โวลเต็จปานกลาง (Vz) 2 ซีเนอร์เพาเวอร์สูงสุด (Pz(max))
การคำนวณกระแสไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด จาก กำลัง = โวลเต็จ x กระแส P = V x I กำลังซีเนอร์ = ซีเนอร์โวลเต็จ x กระแสซีเนอร์ Pz = Vz x Iz Iz = Pz / Vz ถ้ากำหนดให้ Pz(max) จะได้ Iz(max) = Pz(max) / Vz เช่น BZY88.C20(20V 400mW Zener diode) Iz(max) = (400 x 10-3)/20 = 20 x 10-3 = 20 mA
คุณลักษณะของการพังทลาย
จากกราฟคุณสมบัติทางไฟฟ้าขอแรงดันและกระแสดังรูปที่ 3 VZ เป็นแรงดันเบรกดาวน์หรือแรงดันซีเนอร์ ในการพังทลายของซีเนอร์ไดโอดเมื่อได้รับไบอัสกลับ เมื่อเพิ่มแรงดันไบอัสกลับจนถึงค่าแรงดันซีเนอร์จะมีกระแสไหลผ่านซีเนอร์ไดโอดมากขึ้น ที่จุดเอียงของกราฟจะมีกระแสไหลผ่านซีเนอร์ไดโอดเท่ากับ IZ (knee current) ซึ่งเป็นกระแสบริเวณเส้นโค้งดังรูปที่ 3 และถ้าซีเนอร์ไดโอดได้รับแรงดันย้อนกลับสูงขึ้นอีก กระแสจะเพิ่มขึ้นแต่แรงดันซีเนอร์จะคงที่ แต่ถ้าเพิ่มกระแสเกินกว่าค่ากระแสซีเนอร์สูงสุด IZm(maximum current) แรงดันซีเนอร์จะไม่คงที่และชำรุดได้
วงจรสมมูลของซีเนอร์ไดโอด
เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดมีคุณสมบัติรักษาแรงดันคงที่เมื่อได้รับไบอัสกลับ ในทางอุดมคติ
ซีเนอร์ไดโอดจึงมีวงจรเทียบเท่าหรือวงจรสมมูลเป็นแบตเตอรี่มีขนาดแรงดันไฟตรงเท่ากับแรงดันซีเนอร์ไดโอด VZ (Zener Voltage) โดยมีขั้วบวกของ VZ อยู่ที่ขาแคโถดและขั้วลบอยู่ที่ขาแอโนด ดังรูปที่ 4 ก. แต่ในทางปฏิบัติจะมีค่าความต้านทานภายในรอยต่อ (RZ) ของซีเนอร์ไดโอดอยู่ด้วย วงจรสมมูลของซีเนอร์ไดโอดในทางปฏิบัติจึงเป็นดังรูปที่ 4 ข. ซึ่งค่าความต้านทานภายในของซีเนอร์ไดโอดนี้สามารถคำนวณหาได้จากสมการ 1
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น
ชื่อ.....................นามสกุล....................................