Zener Diyot Hesaplama
- Standart değer (alttaki)
- —
- En kötü durumda zener akımı
- —
- Zener gücü
- —
- Önerilen zener gücü
- —
- Direnç gücü
- —
Kullanılan formüller
R = (Vin,min − VZ) / (IL,max + IZ,min)
PZ = VZ × ((Vin,max − VZ)/R − IL,min)
Kısa cevap Zener diyot seri direnci nasıl hesaplanır?
Zener regülatörde seri direnç R = (V_in,min − V_Z) / (I_L,max + I_Z,min) formülüyle hesaplanır ve alttaki standart değer seçilir. Ardından en yüksek giriş gerilimi ve en düşük yük durumunda zener akımı ve gücü (P_Z = V_Z × I_Z) kontrol edilir. Zener gücü, anma gücünün yarısını aşmamalıdır.
Zener diyot, ters yönde belirli bir gerilime ulaşıldığında iletime geçer ve bu gerilimi sabit tutmaya çalışır. Bir seri dirençle birlikte, düşük akımlı basit bir gerilim regülatörü veya bir girişi aşırı gerilime karşı koruyan bir kenetleyici olur. Araç giriş gerilimi aralığı, zener gerilimi ve yük akımından seri direnci hesaplar; en kötü durumda zenerde ve dirençte harcanacak gücü bulur ve uygun zener güç sınıfını önerir.
Direnç nasıl hesaplanır?
Seri direnç, en kötü durumda bile zenerden regülasyon için yeterli akım geçecek şekilde seçilir. Bu en kötü durum en düşük giriş gerilimi ve en yüksek yük akımıdır:
R = (Vin,min − VZ) / (IL,max + IZ,min)
Standart değer seçerken bir alttaki değer alınır ki akım biraz artsın. Ardından zenerin en çok zorlandığı durum kontrol edilir: en yüksek giriş gerilimi ve en düşük yük (yük çıkarılmışsa sıfır). Bu durumda dirençten geçen akımın tamamı zenerden akar ve zener gücü PZ = VZ × IZ olur.
Çalışılmış örnek
12 – 15 V giriş, 5,1 V zener, 20 mA yük, en az 5 mA zener akımı: R = (12 − 5,1) / 0,025 = 276 Ω → 270 Ω. Yük çıkarıldığında ve giriş 15 V iken zenerden (15 − 5,1) / 270 ≈ 37 mA geçer; PZ ≈ 187 mW. Bu değer 500 mW'lık bir zener (ör. BZX55/BZX79 serisi) için güvenlidir; direnç ise ≈ 363 mW harcar ve 0,5 W direnç gerektirir.
Zener regülatörün sınırları
- Verimsizdir: Yük olsun olmasın direnç sürekli akım çeker. Pil ile çalışan devrelere uygun değildir.
- Regülasyonu sınırlıdır: Zener gerilimi akım ve sıcaklıkla değişir. 5 – 6 V civarındaki zenerler sıcaklığa en az duyarlı olanlardır.
- Akım kapasitesi düşüktür: Birkaç on miliamperin üzerinde zener + transistör (emiter izleyici) yapısı veya bir lineer regülatör daha uygundur.
Sıkça sorulan sorular
Zener diyot hangi yönde bağlanır?
Ters yönde: katot (çizgili uç) pozitif tarafa, anot toprağa. Düz yönde bağlanırsa sıradan bir diyot gibi yaklaşık 0,7 V'ta iletime geçer.
Mikrodenetleyici girişini zenerle korumak mantıklı mı?
Evet, 3,3 V veya 5,1 V zener ile seri bir direnç yaygın bir korumadır. Ancak düşük gerilimli zenerlerin diz bölgesi yumuşaktır ve normal gerilimde bile sızıntı akımı çekebilir; hassas ölçüm girişlerinde TVS veya Schottky kenetleme daha uygundur.
1N4733 kaç volttur?
1N4728–1N4764 serisi 1 W'lık zenerlerdir; 1N4733A 5,1 V'tur. Kesin değer için veri sayfasındaki tabloya bakın.
Direnç, kondansatör ve diğer komponentler için ürünlerimize göz atın.
Diyot ve Zenerler