Was ist eine Spannungsreferenzdiode?
Eine Spannungsreferenzdiode ist ein Gerät, das in der Lage ist, einen genauen Spannungspegel bei einem angemessen großen Bereich von Rückströmen aufrechtzuerhalten. Mit dieser Eigenschaft ist eine Spannungsreferenzdiode sehr nützlich bei der Bereitstellung präziser Spannungspegel, beispielsweise bei geregelten Stromversorgungen und bei der Spannungskalibrierung. Eine Spannungsreferenzdiode befindet sich normalerweise in Schaltkreisen und integrierten Schaltkreisen in elektronischen Geräten.
Normale Dioden sind Geräte mit zwei Anschlüssen, die wie Einwegventile wirken. Die Diode hat eine Anode, die der positive Teil ist, und eine Kathode, die der negative Teil ist. Dioden leiten Elektrizität, und wenn die Anode positiv ist, während die Kathode negativ ist, wird dies als vorwärts vorgespannter oder leitender Zustand bezeichnet. Eine Spannungsreferenzdiode wird im Sperrspannungsmodus verwendet, wenn die Diode nicht leiten soll.
Im Gegensatz zu gewöhnlichen Dioden leitet die Spannungsreferenzdiode, die üblicherweise als Zenerdiode bezeichnet wird, im Sperrspannungsmodus, jedoch mit einer festen Sperrspannung. Die Zenerdiode ist speziell so konstruiert und hergestellt, dass die Zenerdiode aufgrund der chemischen Dotierung des verwendeten Halbleiters eine feste Sperrspannung aufweist. Zenerdioden werden mit Nennspannungen von etwa 1,2 bis 200 Volt (V) hergestellt.
Die gebräuchlichste Verwendung für die Spannungsreferenzdiode ist der Spannungsregler, der entweder eine Diode oder ein linearer Regler sein kann. Diodenregler haben einen begrenzten Bereich von Lastströmen, die unterstützt werden können, weshalb Linearregler beliebter sind. Der Linearregler ist normalerweise eine integrierte Schaltung mit drei Anschlüssen, die einen Masseanschluss, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist. Der Eingangsanschluss ist normalerweise die ungeregelte Spannung, während der Ausgangsanschluss normalerweise die geregelte Spannung ist.
Ohne Spannungsregler funktioniert ein elektronisches Gerät nicht richtig. Ein 6-V-AM-Radio (Amplitude Modulation) kann beispielsweise nicht an eine 12-V-Autobatterie angeschlossen werden, da das Radio dadurch beschädigt wird. Um die 12-V-Batterie zu nutzen, sollte ein 6-V-Linearregler hinzugefügt werden, der zwischen den Hauptanschlüssen des Reglers angezeigt wird. Alle elektronischen Schaltkreise sind mit einem festen Spannungspegel ausgelegt, z. B. 6 V, 12 V, 24 V oder 48 V. Spannungspegel von 50 V und höher können erhebliche Ströme durch die Haut verursachen. Daher ist besondere Vorsicht geboten Datenblätter mit Einzelheiten zu den Anschlüssen sollten befolgt werden.