あなたの家庭の電子機器は、機能するためにそれらの回路に依存しています。 これらの電気回路は、さまざまな用途に適した方向に電気が流れるように設計されています。 電気が果たす目的が異なるため、電気の流れの制御は複雑になる可能性があります。 そこで、ダイオードが登場します。
ツェナーダイオード
ダイオードは、電気が回路を一方向に流れるようにするために使用されます。 ツェナーダイオード 他のタイプのダイオードとは異なり、回路内で逆方向に接続すると、電流がダイオードを逆方向に流れるようになり、小さなリーク電流が流れます。 これは、グランドに流れる電流の一種で、回路の他の部分への影響を防ぎ、ダイオード自体の損傷を防ぎます。
交流(AC)と直流(DC)の間の変換には、ツェナーダイオードなどのダイオードを使用できます。 AC電流は一方向に流れることと他の方向に流れることの間で変化しますが、DC電流は一方向にのみ移動します。 これらの電気的設定の多くには、ブリッジ整流器または整流ダイオードがあります。
整流器は、正または負の一方向のみを流すことにより、ACをDC電流に変換できます。 流れる電流の、またはAC電流サイクルの一方の方向をもう一方の方向に変換することによって 方向。 整流器は、長距離にわたって電気を輸送するDC電源から、ほとんどの家電製品に見られるAC電源に変換します。
ツェナー逆絶縁破壊電圧
これらの特性により、ツェナーダイオードは明確な逆絶縁破壊電圧を持ちます。 これは、ダイオードが逆方向に電流を流し始める電圧であり、ツェナーダイオードと整流ダイオードのセットアップの違いの1つです。 これらのダイオードには、入力電圧の範囲にわたってあまり変化しない定義済みの電圧降下があります。
ツェナーダイオードの電圧を逆方向に絶縁破壊電圧に達するまで上げるとすぐに、電流がダイオードを流れます。 ダイオードの直列抵抗は、一定値に安定する前に電流の最大値を制御します。 この値は、入力電圧をいくら変更しても一定に保たれます。
電圧を降伏電圧よりも大きい値に上げると、抵抗の両端に電圧降下が発生します。 電流はダイオードを通って流れ、デバイスはグランドに接続してダイオードを短絡します。 これにより、負荷が電源から切り離され、電圧が調整されます。
ツェナーダイオードアプリケーション
これらの理由から、ツェナーダイオードは回路の電圧を調整する目的に適しています。 ツェナーダイオードのこれらの特性は、電圧調整、サージサプレッサ、クリッパー回路のアプリケーションに見られます。
クリッパー回路のツェナーダイオードは、AC電流の形状を変更して、順方向または逆方向のサイクルを制限することができます。 ツェナーダイオードは、回路が多すぎたり少なすぎたりするときに、さまざまな回路の電圧を調整するのに役立ちます。 それらの設計と使用の単純さは、それらを電圧変換の理想的な候補にします。
ダイオードの設計
ツェナーダイオードと同様に、整流器はP-N接合を使用します。これは、電流を一方向にのみ流す半導体材料です。 これらは、正に帯電した余分な穴、電子のない場所を持つ「p」側を持つn型半導体の隣にp型半導体を使用して設計されています。 対照的に、「n」側はその外殻により多くの電子を持っており、負に帯電しています。
これらの半導体材料は、ガリウムなどの金属またはシリコンなどのメタロイドでできており、ツェナーダイオードを構成する主要な材料であり、リンなどの他の元素と混合されています。 これらの原子の間に配置することで電流が流れるようになり、これらの設計を通じて広範囲の電流を制御するブリッジ整流器を見つけることができます。