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1.2.13 Die Zenerdiode

Erstellt: Herbst 2010


Die Zenerdiode (auch Z-Diode genannt) wird in Sperr-Richtung bereiben. DAs Interessante dabei ist, dass sie bei einer genauen Spannung, der Z-Spannung schlagartig durchschaltet, bzw. die Sperrschicht wird schlagartig durchschlagen, wenn die Z-Spannung überschritten wird.

Hier einmal ein ganz einfaches Beispiel, wie man eine Z-Diode betreiben könnte:


 Wir sehen hier eine Gleichspannungsquelle mit 8 Volt und die daran angeschlossene Z-Diode mit ihrer 4,7 Volt Z-Spannung. Es beginnt der Strom Iz zu fließen, denn 8 Volt sind ja bekanntlich höher als 4,7 volt. Die Sperrschicht der Diode bricht also durch. Am Widerstand von 1 k Ohm fallen 8 - 4,7 Volt ab, also 3,3 Volt.

U = R * I ==> I = U / R ==> I = 3,3V / 1000 Ohm ==> 0,0033 A

Es fließen also so um die 3 mA. Diese 3 mA fließen aber auch durch die Diode und müssen bei deren Leistungsbemessund berücksichtigt werden.

P = U * I ==> P = 4,7V * 0,0033A ==>  0,01551 Watt

Also ensteht in dieser Schaltung in der Diode eine Verlustleistung von etwa 16 mW.

Darauf müssen wir achten und die Diode entsprechend dimensionieren, wenn wir sie einsetzen wollen.

Nehmen wir mal an, wir wollten eine LED (Verbraucher) an dieser Diode betreiben und diese LED soll immer eine konstante Spannung bekommen.

Dazu stecken wir uns einmal folgende Schaltung:



Wenn Du jetzt die Spannung am Labornetzgerät langsam hoch drehst, wirst Du feststellen, dass die LED irgendwann nicht mehr heller wird. Die Z-Diode stabilisiert die Spannung also auf 4,7 Volt. Du kannst auch zusätzlich ein Multimeter anschließen und den vorgang wiederholen:



Dann wirst Du sehen, dass die Anzeige bei etwa 4,7 Volt "stehen bleibt".

Der Strom, wird in diesem Beispiel ab 4,7 Volt an der LED durch die Z-Diode "vorbeigeleitet" und der Vorwiderstand R1 verandelt die Überschüssigen Volts in Abwärme. An R1 fällt die Spannung ab, die über die 4,7 Volt hinaus gehen.



  Ich wünsche viel Erfolg,




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