مقدمه
دیودهای زنر نوع خاصی از دیود هستند که برای تنظیم ولتاژ به کار میروند. آنها به دلیل قابلیت شکستن معکوس در ولتاژ مشخصی شناخته میشوند و به همین دلیل برای حفظ ولتاژ ثابت در مدار مورد استفاده قرار میگیرند.
تعیین ولتاژ شکست یا “زنر” یک دیود زنر برای استفاده صحیح از آن در مدار ضروری است. در این مقاله، روشهای مختلف تشخیص ولتاژ دیود زنر با استفاده از مولتیمتر و یک مدار تست ساده را شرح خواهیم داد.
ابزار و قطعات مورد نیاز
برای انجام این آزمایش به موارد زیر نیاز دارید:
- مولتیمتر دیجیتال
- منبع ولتاژ DC (مانند آداپتور AC به DC یا باتری)
- دیود زنر (با ولتاژ نامشخص)
- مقاومت 12 کیلو اهم
- مقاومت 22 کیلو اهم
- سیمهای اتصال
- ولتمتر پنلی DC 100V
روش اول: استفاده از مولتیمتر
- مولتیمتر را در حالت تست دیود قرار دهید.
- پراب قرمز را به پایه آند دیود زنر و پراب مشکی را به پایه کاتد وصل کنید.
- منبع ولتاژ DC را به مدار وصل کنید. ولتاژ منبع را به تدریج افزایش دهید و ولتاژ نشان داده شده روی مولتیمتر را مشاهده کنید.
- هنگامی که ولتاژ روی مولتیمتر به طور ناگهانی افزایش یافت (معمولاً حدود 0.7 ولت)، ولتاژ زنر دیود را پیدا کردهاید.
توجه: در این روش، دیود زنر در معرض جریان معکوس بالایی قرار میگیرد، لذا مراقب باشید که از حداکثر جریان مجاز دیود تجاوز نکنید.
روش دوم: استفاده از مدار تست
یک مدار تست ساده با استفاده از دیود زنر، مقاومتها و منبع ولتاژ DC بسازید.
- یک مقاومت 12 کیلو اهم را به پایه مثبت ولتمتر پنلی وصل کنید.
- یک مقاومت 22 کیلو اهم را به پایه اندازه گیری یا همان سیم زرد رنگ ولتمتر پنلی وصل کنید.
- ولتاژ منبع را به تدریج افزایش دهید و ولتاژ دو سر دیود زنر (Vout) را با استفاده از ولتمتر پنلی مشاهده کنید.
- ولتاژ زنر دیود برابر با ولتاژ Vout خواهد بود.
مزیت: این روش جریان کمتری از دیود زنر عبور میدهد و احتمال آسیب دیدن آن را کاهش میدهد.
نتیجهگیری
با استفاده از روشهای ارائه شده در این مقاله، میتوانید به راحتی ولتاژ دیود زنر را تعیین کنید. این اطلاعات برای استفاده صحیح از دیود زنر در مدارهای الکترونیکی ضروری است.
برای مشاهده این ویدئو در یوتیوب اینجا کلیک کنید.
نکات مهم در مورد دیود زنر:
عملکرد:
- دیود زنر نوع خاصی از دیود است که در ولتاژ شکست مشخصی دچار شکست معکوس میشود و در این حالت جریان ثابتی از آن عبور میکند.
- از این خاصیت برای تنظیم ولتاژ و محافظت از مدار در برابر اضافه ولتاژ استفاده میشود.
شناسایی:
- دیود زنر را میتوان با علامت اختصاری “BZ” و یک عدد که نشان دهنده ولتاژ شکست آن است، شناسایی کرد.
- همچنین میتوان از مولتیمتر در حالت تست دیود برای تشخیص ولتاژ زنر استفاده کرد.
نکات انتخاب:
- هنگام انتخاب دیود زنر، باید به ولتاژ شکست، حداکثر جریان مجاز و توان اتلاف گرمای آن توجه کرد.
- ولتاژ شکست دیود زنر باید کمی بیشتر از ولتاژ مورد نیاز در مدار باشد.
- حداکثر جریان مجاز دیود زنر باید بیشتر از جریان عبوری از آن در مدار باشد.
- توان اتلاف گرمای دیود زنر باید به گونهای باشد که در حین کار از دمای مجاز آن تجاوز نکند.
کاربردها:
- تنظیم ولتاژ: دیودهای زنر برای تنظیم ولتاژ در مدارهای مختلف الکترونیکی مانند منبع تغذیه، مدارهای تقویت کننده و مدارهای منطقی استفاده میشوند.
- محافظت در برابر اضافه ولتاژ: دیودهای زنر میتوانند از مدار در برابر اضافه ولتاژ ناگهانی که میتواند به اجزای آن آسیب برساند، محافظت کنند.
- برش ولتاژ: دیودهای زنر برای برش ولتاژ به سطوح از پیش تعیین شده استفاده میشوند.