Interpretation des differentiellen Widerstands einer Zenerdiode

Ich habe diese Zenerdiode - 12-V-C-Teil.

Ich möchte nur verstehen, wie die Differenzwiderstandsspalte in Tabelle 8 für Zenerströme von 1 mA und 5 mA zu lesen ist.

Angenommen, ich gebe eine Eingangsspannung von 16 V über die Zenerdiode mit 12 V Nennspannung. Nehmen wir an, dass der Vorwiderstand einen angemessenen Wert hat, um uns auf dieses Verständnis des Konzepts zu konzentrieren.

Nehmen wir außerdem an, dass die Schaltung mit passendem Vorwiderstand für einen bestimmten Laststrom ausgelegt ist.

Meine Fragen

  1. Wie liest man die Differenzwiderstandsspalte in Tabelle 8 in Bezug auf die Arbeitsspannungsspalte? Wann sollte der 1-mA-Zener-Differentialwiderstandsspaltenwert und wann der 5-mA-Zener-Differentialwiderstandsspaltenwert verwendet werden?

  2. Nehmen wir zum Beispiel an, der 12-V-Zener befindet sich im Durchbruchbereich, indem 16 V an den 12-V-Zener angelegt werden. Was passiert, wenn ich einen Zener-Strom liefere, der zwischen den genannten Zener-Strömen in der Differenzwiderstandsspalte des Datenblatts liegt, sagen wir zum Beispiel einen Zener-Strom von 3 mA oder 15 mA? Wie finde ich die Zenerspannung, wenn ich diese Zenerströme liefere?

  3. In bestimmten Datenblättern von Zenerdioden liefern sie den minimalen Zenerstrom, der erforderlich ist, damit der Zener in den Durchbruchbereich eintritt. In diesem Datenblatt ist jedoch kein solcher Mindeststrom angegeben. Warum nicht angegeben und wie finde ich den Mindeststrom, bei dem der 12-V-Zener in den Durchbruchbereich eintritt, wenn ich 16 V angelegt habe?

Normalerweise würden Sie dem Zener eine Spannung mit einem Reihenstrombegrenzungswiderstand zur Verfügung stellen, nicht den Strom. Wenn Sie 16 V an 12 V Zener anlegen, wird es wahrscheinlich durchbrennen, da es wie ein Kurzschluss wirken würde.
Ja. Ich verstehe das. Aber da ich nur das Konzept des Differenzwiderstands verstehen wollte, erwähnte ich, dass wir davon ausgehen, dass ein Vorwiderstand vorhanden ist, der für einen bestimmten Laststrom sorgt und einen Zenerstrom liefern kann. Was passiert mit dem Zenerspannungswert, wenn ich einen Zenerstrom von 3 mA und 15 mA bereitstelle, vorausgesetzt, ich stelle eine Eingangsspannung von 16 V und einen Vorwiderstand anstelle eines geeigneten Werts bereit, um die oben genannten Zener- und Lastströme zu handhaben?
Wenn Sie einen für die Last geeigneten Vorwiderstand haben, können Sie den Zenerstrom nur ändern, indem Sie die 16-Volt-Versorgung ändern oder mehr Laststrom aufnehmen. Ich bin verwirrt von dieser Frage. Ich bin mir nicht sicher, was Sie verstehen wollen.
Ich möchte nur verstehen, wie Sie die Spalte „Differentialwiderstand“ in Tabelle 8 interpretieren. Könnten Sie mir bitte helfen, diese Spalte zu verstehen? Und wann verwenden Sie die 1-mA-Spalte und die 5-mA-Spalte unter dem Differenzwiderstand? Sie können auch Ihr eigenes Beispiel geben, wie Sie diese differenzielle Widerstandsspalte interpretieren können

Antworten (2)

Sie verwenden die 1-mA-Spalte, wenn Sie beabsichtigen, Ihren Zener mit einem Strom von etwa 1 mA zu betreiben. Sie verwenden die 5-mA-Spalte, wenn Sie beabsichtigen, Ihren Zener mit etwa 5 mA zu betreiben.

Für die 12-V-Diode BZX84 in der von Ihnen gelieferten Verbindung sind die typischen Werte 50 Ω bei 1 mA und 10 Ω bei 5 mA. Das ist eine enorme Leistungssteigerung auf Kosten des Stromverbrauchs, wenn Sie mit 5 mA statt mit 1 mA arbeiten.

Beim Entwerfen Ihrer Schaltung haben Sie also die Wahl. Wenn es batteriebetrieben sein soll, möchten Sie wahrscheinlich die Leistung für den Stromverbrauch opfern. Wenn es netzbetrieben ist und Sie sich die zusätzliche Wärmeableitung in dem Ihnen zur Verfügung stehenden Raum leisten können, können Sie einen besseren Differenzwiderstand erzielen, indem Sie mit 5 mA statt mit 1 mA arbeiten.

Sie würden niemals 16 V an einen 12-V-Zener anlegen. Oder wenn Sie dies tun würden und das Netzteil die Stromkapazität hätte, würde es in Mikrosekunden ausfallen. Sie würden einen Widerstand zwischen der Versorgung und dem Zener verwenden, um ihn mit einem genau definierten Strom zu versorgen. Sie würden 1 mA durch einen 4-kΩ-Widerstand und 5 mA durch einen 800-Ω-Widerstand erhalten.

Wenn Sie die zu erwartende Spannung bei 3 mA (mit einem 1,3-kΩ-Widerstand) wissen möchten, können Sie versuchen, die 1-mA- und 5-mA-Spannungen zu interpolieren, indem Sie sich an den Kurven in Abbildung 6 orientieren. Da die Zener-Toleranz jedoch bei etwa +/- 200 mV liegt und der Temperaturkoeffizient bis zu 10 mV pro K betragen kann, macht es wenig Sinn, genauer als „etwa 12 V“ zu sein, wenn es um diese Klasse von Komponenten geht .

Abbildung 6 ist auch hilfreich, um Ihre Frage zum „Mindeststrom“ zu beantworten. Es zeigt die Spannung gegenüber dem Sperrstrom für eine Reihe von Dioden, wobei der Strom von 10 nA bis 20 mA aufgetragen ist. Die Niederspannungsdioden <= 10 V und die Hochspannungsdioden >= 18 V zeigen einen Spannungsabfall nach unten am 10-nA-Ende. Die Zwischenspannungsdioden, einschließlich der 12-V-Diode, zeigen jedoch bemerkenswert gerade Linien über den gesamten Strombereich. Daraus können Sie ableiten, dass sie mindestens 10 nA benötigen, um zu funktionieren. Natürlich wird ihr differentieller Widerstand bei diesem Strompegel wahrscheinlich sehr hoch sein.

Vielen Dank für die Antwort. Du antwortest ziemlich genau auf meine Fragen. Nur ein paar Zweifel. Angenommen, ich liefere einen Zenerstrom von 3 mA, der genau in der Mitte zwischen 1 mA und 5 mA liegt. Auf welche Spalte sollte ich verweisen & 2. Und angenommen, wenn ich 15 mA liefere, wie die minimale und maximale Zenerspannungsänderung aus der Spalte berechnet wird
Und Ihre letzte Leitung, die Sie erwähnt haben, ihr Differenzwiderstand wird bei diesem Strompegel sehr hoch sein. Für den 12-V-Teil im nA-Strombereich ist es eine gerade Linie. Aber wie bestätigen Sie, dass der Widerstand hoch sein wird?
3 mA ist genau die Mitte? Nicht wirklich, es ist das arithmetische Mittel, aber für solche Dinge neigen wir dazu, das geometrische Mittel zu verwenden. Allerdings liegt es irgendwo dazwischen. Ihre am wenigsten schlechteste Wahl ist, eine Zahl zwischen den Zahlen 1 mA und 5 mA zu nehmen. Angesichts der Toleranzen bei diesen Zahlen, dh der Differenz zwischen typisch und maximal, macht es keinen Sinn, dies genau zu versuchen. Die beste technische Aussage ist „irgendwo zwischen 10 Ohm und 50 Ohm“. Wenn ich ein Vorstellungsgespräch führen würde, würde ich jeden notieren, der versucht hat, genauer zu sein. Zener wie dieser sind nicht als genaue Referenzen gedacht.
Wir sehen, dass der Diff-Widerstand mit abnehmendem Zenerstrom zunimmt. Sie können sicher sein, dass er weiter ansteigt, wenn der Strom weiter abfällt

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Der differentielle Widerstand ist:

R = D v D ich

Für eine winzige Stromänderung gibt es eine winzige Spannungsänderung, die alle am Referenzpunkt gemessen wird, der Iz = 3 mA beträgt.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

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Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie vielleicht sehen, ändert sich die Zenerspannung nicht zu sehr - der Unterschied ist so gering, dass er im Diagramm zu sehen ist.

Ich frage, wie die Spalte mit dem Differenzwiderstand zu interpretieren ist. Könnten Sie bitte ein Beispiel geben, wann Sie den 1-mA-Spaltenwert und wann den 5-mA-Spaltenwert berücksichtigen müssen
@Newbie Es ist ein Teil der Diodeneigenschaften, es ist keine nützliche Information, wenn Sie die Verwendung der Diode berechnen müssen, es ist eher für Testlabordaten. Auch meine Schaltpläne sind für die Diodenendverwendung nutzlos, es ist nur eine Beschreibung des Differenzwiderstands. Also, was willst du erreichen, was ist dein eigentliches Problem?
Ich möchte nur verstehen, wie man die Werte nimmt und wann man die Werte aus der Spalte Differenzwiderstand nimmt
Niedrigere Differenzwiderstände bedeuten eine bessere Regelfähigkeit und eine stabilere Spannung. Natürlich muss über den Kniepunkt hinaus immer ein minimaler Strom durch den Zener fließen. Dieser minimale Strom ist im Datenblatt nicht verfügbar, aber das Diagramm zeigt eine gerade Linie von 10 ^ -8 A für 12 V Zener, das ist ein sehr kleiner Strom von 10 nA? Sie müssen den Vorwiderstand so berechnen, dass bei maximaler Last der minimale Zenerstrom erhalten bleibt und im Leerlauf der Zenerstrom nicht höher als max wird. aktuell. Diesen Arbeitspunkt legen Sie nach Ihren Wünschen fest.
Interpretation des differentiellen Widerstands einer Zenerdiode
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