Zener diode là một loại diode đặc biệt, có khả năng duy trì điện áp ổn định trong mạch dù điện áp đầu vào thay đổi. Điều này làm cho nó trở thành một linh kiện không thể thiếu trong các bộ nguồn và mạch ổn áp.
Hoạt động của Zener Diode:
- Chế độ thuận (Forward Bias): Hoạt động như một diode thông thường, cho dòng điện chạy qua khi điện áp đặt vào đủ lớn.
- Chế độ ngược (Reverse Bias): Khi điện áp ngược đạt đến điện áp Zener (Vz), diode sẽ vào vùng đánh thủng Zener và duy trì điện áp cố định, giúp ổn định nguồn điện.
Zener Diode thường được sử dụng ở chế độ nào?
- Zener diode thường được áp dụng trong chế độ ngược (Reverse Bias). Đây là chế độ mà diode hoạt động trong vùng đánh thủng Zener (Zener Breakdown Region), giúp duy trì điện áp không đổi ngay cả khi dòng điện hoặc điện áp đầu vào thay đổi.
Ví dụ về ứng dụng:
- Mạch ổn áp Zener: Giữ mức điện áp đầu ra ổn định dù đầu vào thay đổi.
- Bảo vệ quá áp: Giới hạn điện áp không vượt quá mức an toàn cho linh kiện.
- Tạo điện áp tham chiếu: Dùng trong các bộ so sánh, ADC, vi điều khiển.
Mặc dù cả điốt ổn áp (diode Zener) và điốt chỉnh lưu là linh kiện bán dẫn, nhưng chúng lại có nguyên lý hoạt động và vai trò khác nhau trong mạch điện.
| Tiêu chí | Điốt ổn áp (Diode Zener) | Điốt chỉnh lưu |
| Chế độ hoạt động | Phân cực ngược, dẫn điện khi điện áp ngược đạt đến giá trị Zener | Phân cực thuận, dẫn điện khi điện áp cực dương > cực âm một giá trị xác định |
| Chức năng chính | Ổn định và “ghim” điện áp ở mức cố định (điện áp Zener) | Chuyển đổi dòng điện AC thành DC |
| Điện áp | Điện áp Zener ổn định trong phạm vi ngược của diode | Dẫn điện khi điện áp cực dương lớn hơn cực âm |
| Ứng dụng | Mạch điều chỉnh điện áp, bảo vệ quá áp, mạch tham chiếu điện áp | Mạch chỉnh lưu AC thành DC, bộ nguồn điện |
| Tính dẫn | Dẫn điện khi điện áp ngược đạt giá trị Zener, ổn định dòng điện | Dẫn điện khi phân cực thuận, chỉ cho dòng đi qua khi có điện áp thuận |
