Diode zener là gì? Tìm hiểu chi tiết về diode zener

Diode Zener là gì? Diode Zener là một trong những loại diode phổ biến nhất hiện nay. Ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu diode zener là gì? Cấu tạo của nó ra sao cũng như ứng dụng của nó nhé.

Tìm hiểu thêm: Tổng hợp kiến thức về Diode – Điện tử cơ bản

Diode zener là gì?

Diode zener (Hay còn được gọi là Điốt zener ,“Điốt đánh thủng” hoặc Điốt ổn áp) là một loại diode thường được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (Breakdown). Nó được cấu tạo sao cho khi phân cực ngược thì diode zener sẽ cố định một mức điện áp gần bằng giá trị được ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch.

Điện áp của diode zener còn có tên gọi khác là điện áp zener hay “Tuyết lở” (Avalanche). Lúc này, giá trị của điện áp hiếm khi thay đổi.

Cấu tạo của diode zener

Cấu tạo của diode zener có hai lớp bán dẫn P – N. Chất nền N và P được khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp giữa N và P được phủ lớp Silicon Dioxide (SiO₂). Bên ngoài cả diode zener được phủ một lớp mạ kim loại để tạo ra một kết nối cực âm và cực dương.

Nhận biết và ký hiệu diode zener

Bên ngoài, diode zener cũng giống như một diode thông thường. Tức là nó có thân màu đen với vòng trắng hoặc thân màu đỏ có vòng đen. Trong đó, chân gần vòng màu được gọi là chân Catot và chân còn lại là chân Anot.

Các ký hiệu phổ biến của diode zener bao gồm DZ, DW, ZD, WD… Còn các diode thông thường chỉ có ký hiệu là D.

Thông số kỹ thuật của diode zener

Một số thông số kỹ thuật được sử dụng cho diode zener như sau:

– Điện áp Vz: Là điện áp của diode zener trong trường hợp điện áp gặp phải sự cố đảo ngược 2.4 V đến khoảng 200 V (Thậm chí có thể lên tới 1 kV) mà mức điện áp tối đa của thiết bị gắn trên thiết bị chỉ khoảng 47 V.

– Dòng điện tối thiểu: Là mức dòng điện nhỏ nhất để diode có thể phá vỡ 5 mA và 10 mA.

– Dòng điện tối đa: Là mức dòng điện lớn nhất khi điện áp zener định mức Vz từ 200 uA đến 200 A.

– Công suất: Công suất của diode zener thường có giá trị là 400 mW, 500 mW, 1 W và 5 W. Đối với công suất của diode có bề mặt được gắn thì chúng thường có giá trị là 200 mW, 350 mW, 500 mW và 1 W. Trong đó, công thức tính công suất của diode được xác định bằng cách lấy điện áp nhân dòng điện.

– Dung sai của điện áp: Dung sai của diode zener thường dao động ± 5%.

– Nhiệt độ ổn định: Mức điện áp có nhiệt độ ổn định nhất của diode zener là 5 V.

– Điện trở zener (Rz): Được thể hiện từ các đặc tính IV. 

Nguyên lý hoạt động của diode zener

Khi diode zener được mắc ngược chiều thì nếu điện áp trong mạch lớn hơn mức điện áp định mức của diode thì diode sẽ cho dòng điện đi qua. Ngược lại, nếu điện áp trong mạch nhỏ hơn điện áp định mức của diode thì diode sẽ không cho dòng điện đi qua.

Đối với diode zener phân cực thuận thì nó sẽ hoạt động như một diode thông thường (Có điện áp bật từ 0,3 đến 0,7 V). Còn đối với diode zener phân cực nghịch thì ban đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode nhưng nếu tăng điện áp nghịch lên đến điện áp đánh thủng được xác định trước: V_Ngược = V_z (V_z: điện áp Zener) thì dòng điện qua diode tăng đến mức tối đa nhưng vẫn giữ nguyên hiệu điện thế giữa hai đầu diode, gọi là hiệu thế zener.

Phân loại diode zener

Diode tín hiệu nhỏ

Diode tín hiệu nhỏ là loại diode có những đặc điểm không cân xứng và được sử dụng chủ yếu trong tần số cao hay những thiết bị có dòng cực thấp như radio, TV…

Diode tín hiệu lớn

Diode tín hiệu lớn là loại diode có khả năng chuyển đổi điện áp AC thành DC mà không bị chặn bởi thiết kế có lớp tiếp giáp P – N lớn của loại diode này. Điều đó cũng góp phần làm tăng tính chuyển tiếp hiện tại và điện áp chặn ngược.

LED (Light Emitting Diode)

LED là loại diode có thể chuyển đổi năng lượng thành dạng ánh sáng.

Diode liên tục

Ngoài tên gọi là diode liên tục, nó còn có nhiều tên gọi khác nhau theo chức năng của nó như diode điều chỉnh dòng điện, diode hiện tại không đổi, diode hạn chế hay diode kết nối…

Schottky Diode

Diode Schottky là một loại diode với một điện áp rơi phân cực thuận thấp và ngắt rất nhanh. Trong loại diode này, đường giao nhau được tạo ra bằng cách liên hệ với vật liệu bán dẫn bằng kim loại.

Xem thêm: Diode zener là gì? Cách đọc diode zener

Ứng dụng của diode zener

Trên thực tế, diode zener được ứng dụng phổ biến trong mạch điều chỉnh điện áp, chuyển mạch và mạch clipper (Mạch cắt). Cụ thể:

– Mạch điều chỉnh điện áp: Nhằm giúp điện áp đầu ra ổn định hơn, điện trở mắc nối tiếp sẽ giới hạn dòng điện đi qua diode và làm giảm điện áp dư thừa trong quá trình diode dẫn (Điện áp của tải bằng điện áp đánh thủng Vz của diode).

– Ứng dụng chuyển mạch: Đối với trường hợp điện áp đầu vào vượt quá điện áp đánh thủng của zener thì diode sẽ tạo ra sụt áp trên điện trở dẫn đến kích hoạt SCR và hình thành một mạch ngắn xuống đất. Khi đó, cầu chì được mở, kết nối tải tới nguồn cung cấp sẽ bị ngắt và ta bảo vệ được các linh kiện khi gặp phải tình trạng quá áp.

– Mạch cắt: Vai trò của diode zener đối với mạch cắt dạng sóng AC đó là thay đổi (Giới hạn, cắt bỏ một phần của một hoặc nửa chu kỳ), định hình và bảo vệ cho mạch.

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT.vn về diode zener. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho HOCVIENiT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!

Các bài viết liên quan:

Diode chỉnh lưu là gì? Tổng hợp kiến thức về diode chỉnh lưu

Tổng hợp đầy đủ kiến thức về diode thu quang

Diode phát quang là gì? Tìm hiểu về diode phát quang

Diode xung là gì? Ứng dụng của diode xung

Diode biến dung là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của diode biến dung

Diode tiếp điểm là gì? Cấu tạo và ứng dụng của diode tiếp điểm

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT
MST: 0108733789
Hotline: 0981 223 001
Facebook: www.fb.com/hocvienit
Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT
Hệ thống cơ sở đào tạo: https://hocvienit.vn/lien-he/
Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công!