Elektrotechnikunterricht/ Halbleiterdioden/ Zenerdioden

Durchbruch

• Bei weiter steigender Sperrspannung wird irgendwann eine „Durchbruchsspannung“ erreicht.

• Bei sogenannten „Zenerdioden“ wird durch gezielte Dotierung eine Durchbruchsspannung erreicht. Die Durchbruchsspannung wird als „Zenerspannung“ bezeichnet.

• Zenerdioden werden in Sperrrichtung betrieben. Die Durchbruchsspannung hängt nur wenig vom durchfließenden Strom ab.Das liegt am differentiellen Widerstand rv. Je kleiner rv desto stabiler ist die Spannung, das heißt die Z-Diode hat dann einen größeren Strombereich in dem Sie die Spannung stabil hält.
• Für jede Z-Diode wird ein maximaler Strom angegeben.
• Im Bereich von 10% bis 100% des maximalen Stroms ist die Strom-Spannungs-Kennlinie fast linear. Die „Steigung“ der Kennlinie heißt „Stabilisierungsfaktor“, Werte von 20 sind typisch.
• Wenn nichts anderes bekannt ist, sollte ein Minimalstrom von 10% des maximalen Stroms durch die Zenerdiode eingehalten werden, sonst gerät der Arbeitspunkt in den nichtlinearen Bereich.

Anwendung

• Spannungsstabilisierung, die Eigenschaften der Z-Dioden kann genutzt werden um die Spannung zu stabilisieren.Das funktioniert aber nur für kleine Leistungen.

Einfache Schaltung