Z-dióda forrásának megtekintése

[[Fájl:Zener diode (aka).jpg|bélyegkép|jobbra|Közepes teljesítményű z-dióda]]
A '''z-dióda''' (ismert még Zéner-dióda néven is) egy speciális, szilícium alapanyagú [[dióda]], amely feszültségstabilizálásra használatos. Működése nyitóirányban megegyezik a szilícium félvezető diódákéval, azonban záróirányban eltér. Az eltérő viselkedést a [[p-n átmenet]] erőteljes szennyezésével<ref>töltéshordozó-koncentráció növelés</ref> érik el.
{{Bővebben|Zener-effektus}}
Z-diódákat használnak feszültség állandó értéken tartására (feszültségstabilizálás, referencia-feszültség előállítása), bemeneti szintek határolására (vágás, túlfeszültség védelem) illetve feszültségszint eltolására. Z-diódákat tartalmaznak az elektronikus áramkörök tápegységei, továbbá a televízió készülékek, nyomtatók.
== Története==
== Működési elve ==
[[Fájl:Zener-dióda karakterisztikája.GIF|bélyegkép|jobbra|Z-dióda feszültség-áram karakterisztikája]]
A z-diódáknál a [[p-n átmenet]] azon tulajdonságát használják ki, hogy a [[zárófeszültség]] állandó a kivezetések között, ha a [[letörési tartomány]]ban működik. Felépítését tekintve egy különlegesen szennyezett [[szilícium]]dióda, amely károsodás nélkül üzemeltethető a letörési tartományban. Nyitóirányban a hagyományos szilíciumdiódáknak megfelelő a működése. Záróirányban a p-n átmenet szennyezésétől függően U<sub>ZK</sub> Zener-feszültségig nagy [[elektromos ellenállás|ellenállást]], majd a Zener-feszültség elérése után kis ellenállást képvisel. A szennyezés mértéke azért nagyobb, mert a letörési feszültségszintet csökkenteni kell, mivel a kisértékű [[differenciális ellenállás]] csak így érhető el.
A karakterisztikájában négy fő tartomány különböztethető meg: <br />
'''I.	Nyitó tartomány''': karakterisztikája a hagyományos szilícium diódáéval megegyezik.<br />
'''II.	Zárótartomány''': kis zárási [[Elektromos áram|áram]] folyik, a dióda ellenállása nagy. <br />
'''III.	Könyöktartomány''': itt kezdődik meg a [[letörési jelenség]]. A z-dióda könyöktartománya az adott diódára jellemző feszültségszinten kezdődik, ami viszont az adalékolás mértékével állítható be. <br />
'''IV.	Letörési tartomány''': kis feszültségváltozás nagy áramváltozást eredményez, ezek határozzák meg az r<sub>z</sub> differenciális ellenállását a diódának. <math>r_z = {\mathcal{4}U_Z  \over \mathcal{4}I_Z}</math> A maximális áram I<sub>Zmax</sub> lehet, amelyet tartósan túllépve a dióda hőhalált hal. Az áramhatárolást egy soros áramkorlátozó ellenállással lehet megoldani. A z-diódák tulajdonságai erősen hőmérsékletfüggőek. A z-diódákra kapcsolt záróirányú feszültségszint csökkenése esetén a z-dióda árama is csökken.
== Alkalmazási terület ==
A Zener-diódákat az elektronikában főként feszültségstabilizálásra, feszültséghatárolásra használják és csak ritkábban feszültségszint eltolására. Nagyobb áram elérésére [[párhuzamos kapcsolás]] nem lehetséges, mert ez tökéletesen egyező karakterisztikát igényelne a két diódától, ami a gyakorlatban nem létezik, ezért ezt különféle [[áramkör]]ökkel oldják meg.
== Kialakítás ==
[[Fájl:ZenerDiode3 0.5W.png|bélyegkép|jobbra|Üveg tokozású, 0.5 watt teljesítményű z-dióda (1cm-es osztású papíron)]]
Az általános célú, kisebb teljesítményre készült Z-diódák üveg tokozásúak,<ref>http://www.datasheetcatalog.com/info_redirect/datasheets/120/371982_DS.pdf.shtml Silicon Planar Zener Diodes</ref> (ritkábban műanyagházban) míg a közepes és nagyobb teljesítményre készült z-diódák fémházasak, esetenként csavaros rögzítéssel. A csavar a hűtőfelülethez való rögzítésre szolgál. A felületszerelt áramkörökbe készült z-diódák többnyire műanyag tokozással<ref>https://www.nexperia.com/products/diodes/general-purpose-zener-diodes/ felületszerelt z-diódák</ref> készülnek. A szokásos Zéner-feszültségek 1.8 V–1kV, teljesítmények 0.1W–5W<ref>{{Cite web |url=https://www.futureelectronics.com/en/diodes/zener.aspx# |title=Archivált másolat |accessdate=2015-04-11 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20150417150337/http://www.futureelectronics.com/en/diodes/zener.aspx# |archivedate=2015-04-17 }}</ref>
== Néhány zener dióda paraméterei<ref>{{Cite web |title=1N4739 Datasheet |url=https://www.futurlec.com/Diodes/1N4739.shtml |work=www.futurlec.com |accessdate=2024-11-05}}</ref> ==
{| class="wikitable"
! rowspan="2" |Type
! rowspan="2" |Nominal Zener voltage(3) at IZT VZ V
! rowspan="2" |Test current IZT mA
! colspan="3" |Maximum Zener impedance(1)
! colspan="2" |Maximum reverse leakage current
! rowspan="2" |Surge current at TA = 25°C IR mA
! rowspan="2" |Maximum regulator current(2) IZM mA
|-
!ZZT at IZT Ω
!ZZK Ω
!at IZK mA
!IR µA
!at VR V
|-
!1N4728
|3,3
|76
|10
|400
|1,00
|100
|1,00
|1380
|276
|-
!1N4729
|3,6
|69
|10
|400
|1,00
|100
|1,00
|1260
|252
|-
!1N4730
|3,9
|64
|9
|400
|1,00
|50
|1,00
|1190
|234
|-
!1N4731
|4,3
|58
|9
|400
|1,00
|10
|1,00
|1070
|217
|-
!1N4732
|4,7
|53
|8
|500
|1,00
|10
|1,00
|970
|193
|-
!1N4733
|5,1
|49
|7
|550
|1,00
|10
|1,00
|890
|178
|-
!1N4734
|5,6
|45
|5
|600
|1,00
|10
|2,00
|810
|162
|-
!1N4735
|6,2
|41
|2
|700
|1,00
|10
|3,00
|730
|146
|-
!1N4736
|6,8
|37
|3,5
|700
|1,00
|10
|4,00
|660
|133
|-
!1N4737
|7,5
|34
|4
|700
|0,50
|10
|5,00
|605
|121
|-
!1N4738
|8,2
|31
|4,5
|700
|0,50
|10
|6,00
|550
|110
|-
!1N4739
|9,1
|28
|5
|700
|0,50
|10
|7,00
|500
|100
|-
!1N4740
|10
|25
|7
|700
|0,25
|10
|7,6
|454
|91
|-
!1N4741
|11
|23
|8
|700
|0,25
|5
|8,4
|414
|83
|-
!1N4742
|12
|21
|9
|700
|0,25
|5
|9,1
|380
|76
|-
!1N4743
|13
|19
|10
|700
|0,25
|5
|9,9
|344
|69
|-
!1N4744
|15
|17
|14
|700
|0,25
|5
|11,4
|304
|61
|-
!1N4745
|16
|16
|16
|700
|0,25
|5
|12,2
|285
|57
|-
!1N4746
|18
|14
|20
|750
|0,25
|5
|13,70
|250
|50
|-
!1N4747
|20
|12,5
|22
|750
|0,25
|5
|15,20
|225
|45
|-
!1N4748
|22
|11,5
|23
|750
|0,25
|5
|16,70
|205
|41
|-
!1N4749
|24
|10,5
|25
|750
|0,25
|5
|18,20
|190
|38
|-
!1N4750
|27
|9,5
|35
|750
|0,25
|5
|20,60
|170
|34
|-
!1N4751
|30
|8,5
|40
|1000
|0,25
|5
|22,80
|150
|30
|-
!1N4752
|33
|7,5
|45
|1000
|0,25
|5
|25,10
|135
|27
|-
!1N4753
|36
|7
|50
|1000
|0,25
|5
|27,40
|125
|25
|-
!1N4754
|39
|6,5
|60
|1000
|0,25
|5
|29,70
|115
|23
|-
!1N4755
|43
|6
|70
|1500
|0,25
|5
|32,70
|110
|22
|-
!1N4756
|47
|5,5
|80
|1500
|0,25
|5
|35,80
|95
|19
|-
!1N4757
|51
|5
|95
|1500
|0,25
|5
|38,80
|90
|18
|-
!1N4758
|56
|4,5
|110
|2000
|0,25
|5
|42,60
|80
|16
|-
!1N4759
|62
|4
|125
|2000
|0,25
|5
|47,10
|70
|14
|-
!1N4760
|68
|3,7
|150
|2000
|0,25
|5
|51,70
|65
|13
|-
!1N4761
|75
|3,3
|175
|2000
|0,25
|5
|56,00
|60
|12
|-
!1N4762
|82
|3
|200
|3000
|0,25
|5
|62,20
|55
|11
|-
!1N4763
|91
|2,8
|250
|3000
|0,25
|5
|69,20
|50
|10
|-
!1N4764
|100
|2,5
|350
|3000
|0,25
|5
|76,00
|45
|9
|}
== Források ==
* [https://web.archive.org/web/20150417150337/http://www.futureelectronics.com/en/diodes/zener.aspx What is a Zener Diode?]
* [https://www.scribd.com/doc/38547008/11/Zener-diodak-alkalmazasa Muntyán Gábor: Elektronika II. Zéner diódák alkalmazása]
== Jegyzetek ==
{{jegyzetek}}
== Kapcsolódó szócikkek ==
* [[Dióda]]
* [[Clarence Zener]]
== További információk ==
* [https://web.archive.org/web/20160304224936/http://siva.bgk.uni-obuda.hu/jegyzetek/Elektronika_alapjai/Beuth_Elektr_al2_felv.pdf Klaus BEUTH–Olaf BEUTH: ''Az elektronika alapjai, II. Félvezetők,'' Műszaki, Budapest, é.n., 23-27. o. {{ISBN|963 10 9622 4}}]
* [https://www.nexperia.com/products/diodes/general-purpose-zener-diodes The Zener Diode]
* [http://www.radio-electronics.com/info/data/semicond/zener-voltage-reference-diodes/applications-circuits.php Zener Diode Circuits and Applications]
* [http://wiki.ham.hu/index.php?title=Zener_dióda Zéner dióda-HamWiki]
* [http://www.electronic.hu/Epitoelemek/Aktiv_epitoelemek/Diodak/Z-dioda_ZPY_13_WATT_82_V Z-dióda]
{{Nemzetközi katalógusok}}
{{DEFAULTSORT:Zdioda}}
[[Kategória:Félvezető eszközök]]
[[Kategória:Elektronika]]
[[Kategória:Amatőr rádiózás]]