Hvad er en diodebegrænser?
En diodebegrænser er et elektronisk kredsløb designet til at klemme eller begrænse en vekselstrøm (AC) forsyningsspænding eller et lydsignal til en forudindstillet værdi. Dette er typisk nødvendigt, når forsyningsspændingen er større end nødvendigt, eller kraftfulde lydsignaler kræver komprimering for at forhindre overbelastning. Diodebegrænserkredsløb opnår denne klipfunktion ved at placere en eller to Zener-dioder parallelt med forsyningen eller signalet. En enkelt diode klemmer kun halvdelen af bølgeformen, mens et par dioder klemmer både negative og positive dele af cyklussen. Nøjagtig begrænsning er mulig på grund af de kendte spændingsbegrænsende egenskaber for forskellige Zener-dioder.
Enhver vekselstrømforsyning eller lydsignal består af en sinusformet eller sinusbølgeform. En sinusbølge er en jævn gentagen række af positive og negative toppe med en nulværdi i midten af bølgeformen. Højden mellem disse toppe og nulpunktet definerer amplituden eller størrelsen på signalet eller forsyningen. En diodebegrænser kan kontrollere amplituden af et signal, hvis det er for stort ved enten at klippe den ene halvdel af bølgen eller begge dele. Produktion af en præcis reduktion i amplitude med en diodebegrænser er mulig på grund af de unikke, nøjagtige spændingsbegrænsende evner hos Zener-dioder.
Denne nøjagtige afskærmningskarakteristik giver en Zener-diode mulighed for at begrænse den spænding, den passerer på et forudbestemt niveau. Hvis der indsættes en enkelt diode over strømforsyningen eller signaludgangen, vil den begrænse halvdelen af bølgeformen til dens nominelle spænding. Hvis en anden diode indsættes i kredsløbet i den modsatte retning eller biasorientering til den første, vil både de negative og positive halvdele af bølgeformen være begrænset. Disse dioder er typisk ledsaget af en eller flere modstande i det spændingsbegrænsende kredsløb, som hjælper med at producere en godt styret udgangsspænding.
Diodebegrænseren har mange anvendelser i både elektroniske applikationer og lydapplikationer, hvor den bruges til at producere lave arbejdsspændinger fra en enkelt højere forsyningsspænding eller til at komprimere for kraftige lydsignaler. Diodebegrænsere er enkle, effektive og nøjagtige spændingsregulatorer, der optager minimal fysisk plads på kredsløbskort. Disse kredsløb er også en særlig omkostningseffektiv måde at styre spændingsudgang på. Der er også et utal af tilgængelige Zener-diode-klassificeringer, som giver kredsløbsdesignere fleksibilitet i den nøjagtige spænding, der dannes af de diodebegrænsere, der bruges i deres kredsløb.