Điốt Zener là gì ? Cách sử dụng điốt zenner

Điốt Zener (Zener diode) còn gọi là điốt ổn áp, là một loại điốt bán dẫn làm việc ở chế độ phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (breakdown). Điện áp này còn gọi là điện áp Zener hay thác lở (avalanche). Khi đó giá trị điện áp ít thay đổi.

Điốt Zener được chế tạo sao cho khi phân cực ngược thì điốt Zener sẽ ghim một mức điện áp gần cố định bằng giá trị ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch điện.

Nguyên lý hoạt động

Điốt Zener, còn gọi là “điốt đánh thủng” hay điốt ổn áp: là loại điốt được chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Khi sử dụng điốt này mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua

Khi được phân cực thuận điốt Zener hoạt động giống điốt bình thường. Khi được phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode. Nhưng nếu điện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: Vngược = Vz (Vz: điện áp Zener) thì dòng qua điốt tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu điốt hầu như không thay đổi, gọi là hiệu thế Zener thể hiện như hình đặc tuyến vol – ampe biểu diễn thay đổi ở phân cực thuận và ngược

Đặc tuyến V-A của điốt Zener có điện áp đánh thủng 17 volts.

Giống hầu hết các linh kiện bán dẫn khác, điôt zener hoạt động cũng chịu sự ảnh hưởng của nhiệt độ thể hiện như hình dưới.

Sự phụ thuộc nhiệt độ tiếp điểm vào điện áp Zener

Đặc điểm chính: Điốt Zener có đặc tuyến volt-ampe giống điốt thường nhưng có thêm vùng làm việc ở vùng đặc tuyến ngược với hiệu ứng đánh thủng.

Ứng dụng điôt zener

Điốt Zener hạn chế mức điện áp / cấp điện áp mốc

Điốt Zener ổn áp kiểu song song

Cặp Điốt Zener cắt đỉnh tín hiệu xoay chiều

Thông thường điốt Zener công suất nhỏ được dùng để cấp điện áp mốc (ổn áp) hoặc hạn chế mức điện áp cho mạch điện.

Điốt Zener công suất lớn được dùng trong mạch ổn áp kiểu song song, tuy nhiên vì tổn hao điện và mức nhiệt phát ra nhiều trên điốt và điện trở chặn, nên mạch này ít được sử dụng.

Cặp điốt Zener đấu đối nhau sẽ tạo ra mạch cắt đỉnh tín hiệu xoay chiều, dùng khi cần tạo dạng (Waveform clipper) hoặc hạn chế mức điện áp, như ở ngõ vào các khuếch đại.