Diodo zener de descarga luminiscente
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la
versión revisada el 10 de junio de 2019; las comprobaciones requieren
3 ediciones .
Un diodo zener de descarga luminiscente [1] es un dispositivo de electrovacío de descarga de gas de iones diseñado para estabilizar el voltaje . Los diodos zener de descarga luminiscente están llenos de una mezcla de gases inertes y están diseñados para estabilizar voltajes desde 80 V ( mezclas de argón - helio y neón - criptón ) hasta 1,2 kV (mezcla de helio-neón). Los diodos zener de descarga de corona estructuralmente similares están llenos de hidrógeno y están diseñados para estabilizar voltajes de 0,4 a decenas de kV.
Cómo funciona
El funcionamiento de un diodo zener se basa en la propiedad de una descarga luminiscente de no cambiar la caída de voltaje entre los electrodos cuando cambia la corriente. Estructuralmente, un diodo zener consta de 2 electrodos coaxiales (el cátodo suele estar en el exterior) colocados en un recipiente de vidrio o metal que contiene una mezcla de gases (normalmente inertes) a una presión de decenas de mm Hg. Arte. El aumento de corriente durante una descarga luminiscente con esta disposición de electrodos ocurre debido a un aumento en el área del cátodo cubierta por la descarga, mientras que la densidad de corriente en la parte ionizada del gas permanece sin cambios, por lo tanto, la caída de voltaje a través del espacio de descarga también permanece sin cambios. En algunos casos, para reducir el voltaje de encendido, se introduce una pequeña cantidad de material radiactivo en el dispositivo [2] .
Parámetros básicos y sus valores típicos
- Estabilización U (70…1400 voltios )
- Ignición U (más que estabilización U en aproximadamente un 20-40%)
- Estabilización I (de microamperios a decenas de miliamperios ; la relación entre la corriente mínima de funcionamiento y la máxima es de 1:4 a 1:10)
- R interno (cientos de ohmios )
- Cambio en el voltaje de estabilización cuando la corriente cambia en el rango operativo (unidades de voltios para diodos zener de bajo voltaje)
- Cambio en el voltaje de estabilización a lo largo del tiempo (décimas de voltio para diodos zener de bajo voltaje)
- Coeficiente de temperatura de tensión (decenas [3] mV/°C, para aplicaciones de baja y alta tensión) )
Marcado de diodos zener en la URSS
- SG - diodo zener de gas [4]
- number — número de serie del dispositivo
- carta - diseño constructivo
- la letra "B" - si la hay, indica resistencia a la vibración
Ejemplo: SG204K.
Aplicación
Antes de la llegada de los diodos zener semiconductores , se usaban como:
- estabilizadores de voltaje paramétricos (con una carga de potencia relativamente baja).
- fuentes de tensión de referencia en estabilizadores de tensión, equipos de medición
- Cambiadores de nivel en amplificadores de válvulas de CC
Actualmente, se utilizan en equipos industriales donde es necesario obtener un alto voltaje estable (por ejemplo, en dosímetros (radiómetros); algunos diodos zener, por ejemplo SG301S, fueron especialmente diseñados para trabajar con contadores Geiger de 400 voltios , como SBM-20).
Características de uso
- Los diodos Zener están diseñados para funcionar en circuitos de CC. Es inaceptable aplicar voltaje CA o CC inverso al diodo zener.
- Es deseable que el voltaje de la fuente de alimentación sea un 10-20% más alto que el voltaje de descarga. De lo contrario, puede haber retrasos con la inclusión del diodo zener.
- La fuente de alimentación, la carga y el propio diodo zener deben coincidir en términos de corriente y voltaje para que la corriente del diodo zener en cualquier condición (incluso cuando la carga esté apagada) esté dentro del rango normal.
- Si se interrumpe la corriente a través del diodo zener, el voltaje en la carga puede exceder el umbral permitido. Algunos diodos zener tienen un puente de protección adicional: si quita la lámpara del conector, la carga se desconecta de la fuente de alimentación.
- Es inaceptable conectar tanques de filtro en paralelo con el diodo zener. Como todos los dispositivos con histéresis , un diodo zener de descarga de gas junto con una fuente de alimentación de alta resistencia y capacitancia pueden generar autooscilaciones parásitas .
Literatura
- B. V. Katsnelson, A. M. Kalugin, A. S. Larionov Dispositivos electrónicos de electrovacío y de descarga de gases. - M.: "Radio y comunicación", 1985. - p. 474-485.
- Genis A. A., Gorshtein I. L., Pugach A. B. Dispositivos de descarga incandescente. - Kyiv: "Tekhnika", 1970. - p. 92-93, 150-151.
- Reparación de dispositivos dosimétricos militares. - M., Editorial Militar del Ministerio de Defensa, 1963. - p. 25
Enlaces
- ↑ Nombre obsoleto - stabilovolt . [bse.sci-lib.com/article105660.html TSB]
- ↑ Lámparas electrónicas. Artículo archivado el 9 de julio de 2021 en Wayback Machine .
- ↑ Fuente . Fecha de acceso: 4 de enero de 2014. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. (indefinido)
- ↑ (Ruso) Copia archivada (enlace inaccesible) . Consultado el 29 de diciembre de 2013. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2013. Conferencia 4, Universidad de Tecnologías de la Información de Tashkent (indefinido)
