Δημοσιεύτηκε στισ

ΔΙΟΔΟΣ ΖΕΝΕR

Zener είναι μια δίοδος ιδιαίτερη, αν τη συγκρίνουμε με τις υπόλοιπες διόδους. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει την περιοχή λειτουργίας του.
περιοχη λειτουργιας της zener
Με ορθή πόλωση λειτουργεί όπως μια κοινή δίοδος ενώ με αντίστροφη πόλωση, στην περιοχή κατάρρευσης παρουσιάζει σταθερή τάση, εφόσον κινείται σε ορισμένα όρια. Λέγοντας όρια λειτουργίας εννοούμε την περιοχή μεταξύ Ιz(min) και Iz(max). Το παρακάτω κύκλωμα θα μας δείξει τη σταθερότητα αυτή.
Μια λεπτομέρεια σχετικά με τη σταθερότητα τάσης είναι ένας σχετικός θόρυβος που προκαλεί η δίοδος zener. Είναι σπάνιες οι περιπτώσεις που είναι πρόβλημα και μπορεί να εξομαλυνθεί με την τοποθέτηση στην έξοδο ενός μεγάλου πυκνωτή.

–>

Η δίοδος ζένερ που χρησιμοποιούμε έχει ισχύ P = 2W. Η αντίσταση Rs που θα επιλέξουμε θα έχει τιμή:
Rs = (Vs-Vz)/Iz όπου Iz = P/V
Αν θέλουμε να έχουμε σταθερή έξοδο V = 5V, τότε Iz = 2/5 = 400mA
Οπότε                           Rs = (12-5)/0.4 = 17.5Ω
Η RL που χρησιμοποιούμε έχει τιμή 1kΩ. Ισχύουν:
     (1) Is = IL + Iz 
(2) Vs = Vin 
  (3) Vout = Vz 

Θα εξετάσουμε το αποτέλεσμα μετά από 2 τροποποιήσεις που θα κάνουμε στο παραπάνω κύκλωμα.

Σε πρώτη φάση θα αλλάξουμε την τάση 12V με μια μεταβλητή τάση εισόδου Vin ενώ στη δεύτερη θα τοποθετήσουμε την μεταβλητή αντίσταση RLμε σταθερή Vin.
Με μεταβλητή Vin το ρεύμα IL παραμένει σταθερό.
Vs = IsRs + Vz  μέσω της (1) Vs = (IL+Iz)Rs+Vz
IL, Rs σταθερά άρα μεταβάλλονται η Vz και η Iz. Προηγουμένως αναφέραμε πως αν κινείται το Ιz μεταξύ των τιμών Izmin – Izmax, η Vz είναι σταθερή κι επομένως η τάση εξόδου Vout είναι σταθερή παρά την αλλαγή της τάσης τροφοδοσίας.
Στην περίπτωση που Vin σταθερή και RL μεταβλητή, το ρεύμα IL θα μεταβάλλεται. Τότε από την (1) έχουμε:
IL=Is-Iz = [(Vs-Vz)/Rs]-Iz
Vs, Rs είναι σταθερά οπότε μεταβάλλονται Iz και Vz. Για τους ίδιους λόγους με παραπάνω η Vz = Vout παραμένει σταθερή. Συμπεραίνουμε πως η όποια μεταβολή στη γραμμή ή το φορτίο δεν αλλάζει την τάση στα άκρα της διόδου ζένερ.
Δημοσιεύτηκε στισ

Μετατροπή της εναλλασσόμενης τάσης (ac ) σε συνεχή τάση (dc)

Για τη λειτουργία των ηλεκτρονικών συσκευών απαιτείται συνεχής τάση.
Τα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχουν εναλλασσόμενη τάση.
Για το λόγο αυτό οι ηλεκτρονικές συσκευές φέρουν ενσωματωμένη μια διάταξη που κάνει τη μετατροπή και λέγεται τροφοδοτικό (power supply).

  Το παρακάτω σχήμα 4.11 δείχνει ένα διάγραμμα απλού τροφοδοτικού:
Εικόνα
  • 220 Volt AC
  • Ανόρθωση
  • Επιθυμητή τάση DC
Μετασχηματιστής: Ανυψώνει ή υποβιβάζει την ac τάση, ανάλογα με τη τιμή της dc
τάσης που θέλουμε.  
Ανορθωτής: Καταργεί τις αρνητικές ημιπεριόδους της ac τάσης.  
Φίλτρο: Εξομαλύνει τις κυματώσεις της ανορθωμένης τάσης.  
Σταθεροποιητής: Διατηρεί τη dc τάση σταθερή, ανεξάρτητα από την αντίσταση της τροφοδοτούμενης βαθμίδας. Στα αυτοκίνητα, αν και χρειάζεται συνεχής τάση, η γεννήτρια (δυναμό) είναι εναλλασσόμενης τάσης γιατί η κατασκευή της είναι απλούστερη. Στη συνέχεια η ac τάση μετατρέπεται σε dc για τη φόρτιση της μπαταρίας και την τροφοδοσία του ηλεκτρικού συστήματος του αυτοκινήτου.  
Ανόρθωση ονομάζεται η αποκοπή των αρνητικών ημιπεριόδων μιας εναλλασσόμενης
τάσης. Διακρίνεται σε απλή ή ημιανόρθωση και σε πλήρη ανόρθωση. Αποτελεί βασική λειτουργία για τη μετατροπή της εναλλασσόμενης τάσης σε συνεχή.
Δημοσιεύτηκε στισ

foto1