Jak funguje zenerova dioda

Zenerova dioda, ať už je to referenční dioda nebo regulační dioda, má široké možnosti uplatnění v mnoha odvětvích. Podívejme se, na to, co je Zenerova dioda, jaký je princip jejího fungování a kde se s ní setkáte.

Co je dioda

Slovem dioda se označují elektrotechnické součástky, které obsahují 2 elektrody – anoda a katoda. Mají odlišný tvar voltampérové charakteristiky v závislosti na polaritě přiloženého napětí. Dříve se používaly vakuové diody neboli elektronky. 

V současnosti jsou obvyklé polovodičové diody využívající princip PN přechodu, což je usměrnění střídavého proudu, které diody propouštějí výhradně jedním směrem. Propustný směr znamená na kladnější napětí anodě než na katodě. Závěrný směr znamená zápornější napětí anodě než na katodě.

Co je Zenerova dioda

Název diody dostaly po objeviteli, americkém fyzikovi jménem Clarence Melvin Zener. Základem jsou napěťově referenční diody a napěťově regulační diody. Zenerova dioda je založena na principu PN přechodu, což je rozhraní polovodiče typu P a typu N. Elektrický proud PN přechod propouští jen jedním směrem.

Zenerova dioda je speciálně konstrukčně upravena a používá se výhradně ve směru závěrném neboli nepropustném. Ve směru propustném totiž vykazuje Zenerova dioda chování běžné diody. Běžně se jí také říká stabilizační dioda právě proto, že se využívá primárně ke stabilizaci napětí v elektrických obvodech. 

Zenerova dioda a její princip 

Jestliže dojde v závěrném směru k překročení Zenerova napětí, proud prudce vzroste v důsledku vratného proražení přechodu. Napětí na Zenerově diodě zůstane téměř neměnné, klasická usměrňovací dioda by se ale poničila. Průchodem proudu dochází k zahřívání diody, proto nesmí dojít k překročení maximálního proudu.

Jakmile se proud omezí na akceptovatelnou hodnotu, popsaný proces je vratný. Kromě Zenerových diod tento způsob používají i lavinové diody, které se s nimi často zaměňují. Lavinové diody jsou optimalizovány pro lavinový efekt a na rozdíl od Zenerových diod při poruše vykazují malý, ale významný pokles napětí.  

Jak pracuje Zenerova dioda

Zenerova dioda je konstruována tak, aby vydržela napěťový průraz v závěrném směru. Zmíněné napětí průrazu se nazýváme Zenerovo napětí. Zenerovy diody se využívají hlavně ke stabilizaci, tedy k udržování konstantního napětí při kolísání zátěže či vstupního napětí, třeba v domácnosti při vypnutí a zapnutí více spotřebičů.

Tyto diody se vyrábějí pro různá napětí v rozmezí od 3,3V až do 33V ve více provedeních. Jsou určeny pro povrchovou montáž, jako součástky s drátovými vývody i v šroubovém provedení. Širokou škálu Zenerových diod a dalších součástek pro elektrotechniku a elektroniku naleznete v nabídce polské společnosti TME Czech Republic, s.r.o. neboli Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.