Zenerdiódák

Zenerdiódák olyan PN-junction diodák, amelyeket reverziós áram esetén akként terveztek, hogy a feszültség meghatározott értéken maradjon. A zavartalan működést a zenerfeszültségnek nevezett jellegzetes feszültség biztosítja, amelyhez a diódát kis- vagy közepes áram mellett üzemeltetik. A jelenség a Zener-törésre és az avalanch-törésre vezethető vissza, s a konkrét viselkedést a dióda típusa és a hőmérséklet is befolyásolja.

Mechanizmus és tulajdonságok: A zenerdiódát olyan nagyon dopolt PN-junction kialakítású diodává gyártják, amely reverzióban hirtelen áttörik. Kisméretű és közepes feszültségű zenereknél a zener-törés dominál, míg magasabb feszültségeknél az avalanche-törés válik főként meghatározóvá. Sok típus kombinálja mindkét hatást, így a Vz értéke viszonylag stabil marad a megadott üzemi áramkörben. A gyakorlatban a zenerek feszültsége 2,4 V-tól több száz voltig terjedhet; a legismertebb kisfeszültségűek 3,3–6,2 V körüli értékekkel választhatók.

Alkalmazások: Feszültségreferenciaként és egyszerű shunt-regulátorokban használják, ahol a Vz stabilitása fontos a meghatározott jelfeszültség érdekében. Beépítik IC-k belső és külső referenciájaként, illetve olyan környezetekben, ahol egy tömör, megbízható feszültségre van szükség. Bizonyos esetekben az egyszerű védelmi vagy illesztőklappok részeként is alkalmazhatók.

Kivitelezés és tervezés: A zenerdiódáknál fontos a terhelés és a hőmérséklet hatásának figyelembe vétele. A gyártók megadnak Vz toleranciát és hőmérsékleti tényezőt; a dinamikus ellenállás a breakdown régióban alacsony lehet. A teljesítmény P = Vz × Iz, ezért a nagyobb teljesítményű típusok hőelvezetést igényelnek; kisjelf és SMD csomagok esetén gyakran más megoldások is alternatívák. Gyakori típusnevek közé tartoznak a BZX/BZD sorozatok, és a csomagolások között megtalálhatóak a DO-41, SOT-23 vagy SOD-123 típusok.