電圧レギュレータとしてのツェナーダイオード

サイトを作成したいですか？ 無料のWordPressテーマとプラグインを見つけましょう。多くのアプリケーションでは、DC電源が安定していてリップルがないことが望ましいです。 電圧レギュレータは、DC電源の出力が安定していて負荷から比較的独立していることを保証するために使用されます。 電圧調整方式で使用される最も一般的なデバイスは、ツェナーダイオードです。 ツェナーダイオードは、逆バイアス時に使用するように設計および意図されています。 ここでは、ツェナー逆ブレークダウン効果の背後にある基本的なメカニズムについて説明しました。 ツェナーとアバランシェの逆ブレークダウン効果の背後にあるメカニズムが異なることを思い出してください。 この違いは、各効果が支配するブレークダウン電圧VZの範囲の違いを説明しています。 ツェナーダイオードの場合、VZは通常5.6V以下です。 順方向オフセット電圧V𝛾と逆方向降伏電圧VZを持つ一般的なダイオードiv特性。 VZ付近のiv特性の急勾配に注意してください。これは、vD≈-VZの場合、ダイオード電流が大きく変化してもダイオード電圧はほとんど変化しないことを示しています。 ツェナーダイオードを有用な電圧レギュレータにするのはまさにこの特性です。 iv特性の傾きは、-VZ付近では一定ではありませんが、電圧調整の基本原理を簡単に紹介するために、この傾きは一定であると想定し、ツェナーダイオードが逆の場合に線形要素でモデル化できるようにします。 -vD = −VZの近くでバイアスされます。 他のダイオードと同様に、ツェナーダイオードには1つの動作領域があります。vD≥Vγの場合、ツェナーダイオードは順方向にバイアスされ、図XNUMXに示す区分的線形モデルを使用して分析できます。 図1順方向バイアスのツェナーダイオードモデル-VZ <vD <Vγの場合、ツェナーダイオードは逆バイアスされますが、ブレークダウンには達していません。 この領域では、開回路としてモデル化できます。 vD≤–VZの場合、ツェナーダイオードは逆バイアスされ、ブレークダウンが発生します。 この領域では、図2に示す区分的線形モデルを使用してモデル化できます。 図2逆バイアスのツェナーダイオードモデル図3に示すように、順バイアスと逆バイアスの複合効果は、理想的なダイオードを使用してXNUMXつのモデルにまとめることができます。 図3ツェナーダイオードの完全なモデル電圧レギュレータとしてのツェナーダイオードの動作を説明するために、図4（a）の回路を考えてみます。ここでは、調整されていないDC電源VSがツェナー電圧VZの値に調整されています。 正の安定化電圧を得るには、ダイオードを逆さまに接続する必要があることに注意してください。 また、vS> VZの場合、ツェナーダイオードは逆ブレークダウンしていることに注意してください。 （実際には、vSがVZよりも大きいままであることが重要です。）ソース抵抗RSは、電圧差vS −VZをゼロ以外にすることができるため、不可欠です。 ダイオード抵抗rZがRSおよびRと比較して小さい場合、図2のツェナーダイオードモデルは、図4（b）の簡略回路に示すように、強度VZのバッテリーとして近似できます。   図4（a）ツェナーダイオード電圧レギュレータの回路図。 （b）最も単純な等価回路この電圧レギュレータの動作を理解するには、次の1つの観察結果で十分です。XNUMX。ツェナーダイオードが逆ブレークダウンモードである限り、負荷電圧はVZに等しくなければなりません。 次に：i = VZR（1）i = VZR（1）2。出力電流は、安定化されていない供給電流iSとダイオード電流iZの間のほぼ一定の差です。i= iS-iZ（2）i = iS-iZ（ 2）負荷を定電圧VZに維持するために必要な電流を超える電流は、ダイオードを介してグランドに送られます。 したがって、ツェナーダイオードは、不要なソース電流のシンクとして機能します。 3.ソース電流は次のとおりです。iS= vS-VZRS（3）iS = vS-VZRS（3）実際の電圧レギュレータの設計にはいくつかの考慮事項があります。 これらの考慮事項のXNUMXつは、ダイオードの電力定格です。 ダイオードによって消費される電力PZは次のとおりです。PZ= iZVZ（4）PZ = iZVZ（4）VZはほぼ一定であるため、電力定格は許容ダイオード電流iZの上限を設定します。 供給電圧が予期せず上昇した場合、またはすべての供給電流がダイオードを介してシンクするように負荷が除去された場合、この制限を超えます。 開回路出力の可能性は、実用的な電圧レギュレータの設計に対応する必要があります。 もうXNUMXつの重要な制限は、負荷抵抗が小さい場合に発生します。そのため、安定化されていない電源から大量の電流が必要になります。 この場合、ツェナーダイオードは消費電力に関してほとんど負担がかかりませんが、安定化されていない電源は、負荷電圧を維持するために必要な電流を供給できない可能性があります。 この場合、規制は行われません。 したがって、実際には、負荷電圧レギュレーションを達成できる負荷抵抗の範囲は、有限の間隔に制限されます。Rmin≤R≤Rmax（5）Rmin≤R≤Rmax（5）ここで、Rmaxは通常ツェナーダイオードによって制限されます。最大供給電流による電力定格とRmin。 あなたはアンドロイドのためのapkを見つけましたか？

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