Diode zener là gì ? Công dụng của diode zener trong mạch điện

     
       Một diode thông thường sẽ chỉ cho phép dòng điện đi theo một chiều đó là đi từ chân Anot sang Katot. Những diode cơ bản đó được ứng dụng chủ yếu cho việc chỉnh lưu dòng điện xoay chiều AC thành dòng điện một chiều DC. Có một loại diode được sử dụng rất phổ biến trong các mạch điện tử đặc biệt là mạch nguồn ổn áp, đó chính là diode zener. Vậy diode zener là diode gì và chúng được sử dụng như thế nào trong mạch điện. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu thật chi tiết về diode zener trong bài viết này.

                                        

Nhận biết diode zener và ký hiệu của diode zener trong sơ đồ nguyên lý và bo mạch điện tử

     Nhìn bên ngoài thì một diode zener cũng như một diode thông thường, tức là nó có thể thân màu đen có vòng trắng, hoặc thân màu đỏ có vòng đen như các hình dưới đây

Diode zener thân đỏ vòng đen

Diode zener thân đen vòng trắng

Trong đó thì chân gần phía cái vòng màu là chân Katot , chân còn lại là chân Anot. 

Khi sửa chữa thiết bị điện tử các bạn cần phải biết rõ ký hiệu của diode zener để phân biệt được nó với các diode khác trong mạch điện. Thông thường các diode zener sẽ sử dụng các ký hiệu phổ biến sau DZ, DW, ZD, WD,.. còn diode thông thường sẽ chỉ ký hiệu là D. Người sửa chữa cần nhớ kỹ các ký hiệu này để phân biệt thật nhanh giữa diode thường với một diode zener bởi hình dáng hai loại diode này có thể hoàn toàn giống nhau.  

Nhận biết diode zener trong mạch điện qua ký hiệu

Ký hiệu diode zener

Nguyên lý hoạt động của diode ổn áp zener

Để hiểu  rõ nguyên lý hoạt động của diode zener thì bạn cần phải xem qua đặc tuyến vôn - ampe của nó như hình dưới đây. Hãy nhớ lại rằng đặc tuyến Vôn - Ampe của một linh kiện chính là mối liên hệ giữa hiệu điện thế đặt vào linh kiện đó với dòng điện đi qua nó. Đặc tuyến Vôn Ampe của điode zener sẽ cho bạn thấy rõ diode này cho dòng điện đi theo cả hai chiều niếu điện áp ngược đặt vào đủ lớn.

Đặc tuyến Vôn Amper của diode zener

    Với đặc tuyến Vôn ampe như trên ta thấy rằng khi phân cực thuận thì diode zener hoạt động như một diode thông thường. Khi đặt một điện áp ngược lên diode zener và nếu điện áp này lớn hơn điện áp VZ của nó thì nó cho phép dòng điện ngược đi qua, đồng thời ghim lại một hiệu điện thế ổn định bằng Vz giữa hai đầu của nó.

Chính vì nguyên tắc hoạt động như vậy lên diode zener sẽ thường được mắc như sau

Cách mắc diode zener trong thực tế

Một điện áp đầu vào có thể biến đổi được mắc với một diode zener thông qua điện trở R. Trong đó chân Katot của diode zener được mắc với dương nguồn. Chân Anot của diode zener được mắc với âm nguồn. Nguyên tắc ổn áp hoạt động của diode rất đơn giản. Khi mắc ngược như vậy nếu điện áp đầu vào lớn hơn điện áp ổn áp VZ của diode zener thì sẽ có một dòng điện ngược IZ chạy qua diode zener, khi điện áp đầu vào tiếp tục tăng thì dòng điện ngược này cũng tăng theo cùng, tuy nhiên thì điện áp giữa hai đầu diode zener lại ổn định bằng điện áp VZ. Chính vì lý do đó nó được gọi là diode ổn áp.

         

  Khi sử dụng diode zener cần quan tâm những thông số gì

Trong một mạch điện diode zener được sử dụng rất nhiều , điều quan trọng chúng ta phải biết cách sử dụng chúng trong thực tế. Một diode zener sẽ có những thông số chính đó là điện áp ổn áp VZ và công suất của diode zener. Điện áp ổn áp VZ có khá nhiều loại đó là 2.4V, 2.7V, 3.3V, 3.7V, 4.1V, 4.7V,  5.1V, 6.2V, 9.1v, 10V, 12V, 13V, 15V, 18V, 20V, 24V... còn công suất của diode zener có những loại 0.25W, 1W, 2W và loại 5W. Công suất của diode zener càng lớn thì nó cho phép dòng điện ngược chạy qua nó càng cao.

Nếu bạn muốn trở thành kỹ thuật viên  chuyên nghiệp về điện tử có thể tham khảo bộ tài liệu này