bélyegkép|jobbra|Közepes teljesítményű z-dióda A z-dióda (eredetileg Zener-dióda) egy speciális, szilícium alapanyagú dióda, amely feszültségstabilizálásra használatos. Működése nyitóirányban megegyezik a szilícium félvezető diódákéval, azonban záróirányban eltér. Az eltérő viselkedést a p-n átmenet erőteljes szennyezéséveltöltéshordozó-koncentráció növelés érik el.
Z-diódákat használnak feszültség állandó értéken tartására (feszültségstabilizálás, referenciafeszültség előállítása), bemeneti szintek határolására (vágás, túlfeszültség védelem) illetve feszültségszint eltolására. Z-diódákat tartalmaznak az elektronikus áramkörök tápegységei, továbbá a televízió készülékek, nyomtatók.
Története Működési elve bélyeg|Z-dióda feszültség-áram karakterisztikája A z-diódáknál a p-n átmenet azon tulajdonságát használják ki, hogy a zárófeszültség állandó a kivezetések között, ha a letörési tartományban működik. Felépítését tekintve egy különlegesen szennyezett szilíciumdióda, amely károsodás nélkül üzemeltethető a letörési tartományban. Nyitóirányban a hagyományos szilíciumdiódáknak megfelelő a működése. Záróirányban a p-n átmenet szennyezésétől függően UZK Zener-feszültségig nagy ellenállást, majd a Zener-feszültség elérése után kis ellenállást képvisel. A szennyezés mértéke azért nagyobb, mert a letörési feszültségszintet csökkenteni kell, mivel a kisértékű differenciális ellenállás csak így érhető el.
A karakterisztikájában négy fő tartomány különböztethető meg: I. Nyitó tartomány: karakterisztikája a hagyományos szilícium diódáéval megegyezik. II. Zárótartomány: kis zárási áram folyik, a dióda ellenállása nagy. III. Könyöktartomány: itt kezdődik meg a letörési jelenség. A z-dióda könyöktartománya az adott diódára jellemző feszültségszinten kezdődik, ami viszont az adalékolás mértékével állítható be. IV. Letörési tartomány: kis feszültségváltozás nagy áramváltozást eredményez, ezek határozzák meg az rz differenciális ellenállását a diódának. A maximális áram IZmax lehet, amelyet tartósan túllépve a dióda hőhalált hal. Az áramhatárolást egy soros áramkorlátozó ellenállással lehet megoldani. A z-diódák tulajdonságai erősen hőmérsékletfüggőek. A z-diódákra kapcsolt záróirányú feszültségszint csökkenése esetén a z-dióda árama is csökken.
Alkalmazási terület A Zener-diódákat az elektronikában főként feszültségstabilizálásra, feszültséghatárolásra használják és csak ritkábban feszültségszint eltolására. Nagyobb áram elérésére párhuzamos kapcsolás nem lehetséges, mert ez tökéletesen egyező karakterisztikát igényelne a két diódától, ami a gyakorlatban nem létezik, ezért ezt különféle áramkörökkel oldják meg.
Kialakítás bélyeg|Üveg tokozású, 0.5 watt teljesítményű z-dióda (1cm-es osztású papíron) Az általános célú, kisebb teljesítményre készült Z-diódák üveg tokozásúak,http://www.datasheetcatalog.com/info_redirect/datasheets/120/371982_DS.pdf.shtml Silicon Planar Zener Diodes (ritkábban műanyagházban) míg a közepes és nagyobb teljesítményre készült z-diódák fémházasak, esetenként csavaros rögzítéssel. A csavar a hűtőfelülethez való rögzítésre szolgál. A felületszerelt áramkörökbe készült z-diódák többnyire műanyag tokozássalhttps://www.nexperia.com/products/diodes/general-purpose-zener-diodes/ felületszerelt z-diódák készülnek. A szokásos Zéner-feszültségek 1.8 V–1kV, teljesítmények 0.1W–5W
Néhány zener dióda paraméterei TypeNominal Zener voltage(3) at IZT VZ VTest current IZT mAMaximum Zener impedance(1)Maximum reverse leakage currentSurge current at TA = 25 °C IR mAMaximum regulator current(2) IZM mAZZT at IZT ΩZZK Ωat IZK mAIR µAat VR V1N47283,376104001,001001,0013802761N47293,669104001,001001,0012602521N47303,96494001,00501,0011902341N47314,35894001,00101,0010702171N47324,75385001,00101,009701931N47335,14975501,00101,008901781N47345,64556001,00102,008101621N47356,24127001,00103,007301461N47366,8373,57001,00104,006601331N47377,53447000,50105,006051211N47388,2314,57000,50106,005501101N47399,12857000,50107,005001001N4740102577000,25107,6454911N4741112387000,2558,4414831N4742122197000,2559,1380761N47431319107000,2559,9344691N47441517147000,25511,4304611N47451616167000,25512,2285571N47461814207500,25513,70250501N47472012,5227500,25515,20225451N47482211,5237500,25516,70205411N47492410,5257500,25518,20190381N4750279,5357500,25520,60170341N4751308,54010000,25522,80150301N4752337,54510000,25525,10135271N47533675010000,25527,40125251N4754396,56010000,25529,70115231N47554367015000,25532,70110221N4756475,58015000,25535,8095191N47575159515000,25538,8090181N4758564,511020000,25542,6080161N475962412520000,25547,1070141N4760683,715020000,25551,7065131N4761753,317520000,25556,0060121N476282320030000,25562,2055111N4763912,825030000,25569,2050101N47641002,535030000,25576,00459
Források What is a Zener Diode? Muntyán Gábor: Elektronika II. Zéner diódák alkalmazása
Jegyzetek
További információk
Kapcsolódó szócikkek Dióda Clarence Zener
Kategória:Félvezető eszközök Kategória:Elektronika Kategória:Amatőr rádiózás