www.Hobby-Electronics.info

  • Vergroot lettergrootte
  • Standaard lettergrootte
  • Verklein lettergrootte

Zenerdiodes

Een zenerdiode in geleiding gedraagt zich als een normale diode. Pas in sperrichting onderscheidt de zener zich van een normale diode. Kijk eens naar het onderstaande schema.

Hierin zien we een zenerdiode in sperrichting. De 'waarde' van een zenerdiode wordt in volt gegeven; dit is de sperspanning. Een zenerdiode gaat echter niet kapot wanneer de spanning hoger dreigt te worden. Een zenerdiode stabiliseert de spanning op de sperspanning. De spanning over de zener in het schema zal dus nooit hoger worden dan 4.7 volt, zelfs wanneer de batterijspanning toeneemt.

Opnieuw moeten we de waarde van R1 berekenen. Helaas is het moeilijk om te bepalen wat de ideale zenerstroom is. (Jazeker, ook al is de zener in sperrichting geschakeld, er loopt stroom!) In de meeste gevallen voldoet 5mA. Aangezien de spanning over R1 9V - 4.7V = 4.3V bedraagt, is 4.3V/5mA = 860ohm een goede waarde.

Fabrikanten van zenerdiodes geven aan wat de maximum vermogensdissipatie is van een bepaald type. 0.4 of 0.5W is heel gebruikelijk voor een kleine zenerdiode. Gebruikmakend van dit gegeven kunnen we de minimumwaarde van R1 berekenen: Stel dat we een 0.4W-zener gebruiken in het bovenstaande ontwerp. Omdat de spanning over de zener 4.7V is, is de maximum stroom hierdoor 0.4W/4.7V = 85mA. De spanning over R1 is 9V - 4.7V = 4.3V. De minimumwaarde van R1 is dus 4.3V/85mA = 51ohm. De waarde van R1 moet dus tussen 51 en 860ohm zitten. 820ohm is uit de E12-serie is een goede keus. Merk overigens op dat de bovenstaande berekeningen alleen kloppen als de zener niet belast wordt. Kijk eens naar de figuur hieronder.

In dit ontwerp wordt zener D1 belast met een weerstand van 50ohm (R2). Opnieuw gaan we een geschikte waarde voor R1 berekenen. Aangezien de spanning over de belastingsweerstand R2 altijd 4.7V is, is de stroom door R2 altijd 4.7V/50 = 94mA. De stroom door D1 moet liggen tussen 5 en 85mA. Dus de stroom door R1 moet liggen tussen de 99 en 179mA. De spanning over R1 is altijd 4.3V. Bij 99mA is R1 4.3V/99mA = 43ohm. Bij 179mA is R1 4.3V/179mA = 24ohm. R1 moet dus tussen de 24 en 43ohm) liggen. 39ohm is een geschikte keus. De vermogensdissipatie in R1 bedraagt 4.32/39 = 0.47W. We kunnen dus beter een 1W-weerstand nemen!

Maar wat moeten we doen als de 50ohm belasting losgekoppeld kan worden, bijvoorbeeld omdat het een externe belasting is? Met R2 is de maximumwaarde van R1 43ohm, maar zonder R2 is de minimumwaarde 51ohm!

Het antwoord is simpel: gebruik een zenerdiode met een hoger vermogen, bijv. 1.3W. In dat geval is de maximum stroom door D1 1.3W/4.7V = 276mA. Dit betekent dat, zonder belastingsweerstand, de minimumwaarde van R1 4.3V/276mA = 16ohm is. Nu hebben we een overlappend gebied van waarden voor R1 waaruit we er een kunnen kiezen. Opnieuw is een weerstand van 39ohm / 1W een goede keus.

U bent bezoeker nummer: