Distribución actual para zeners paralelos

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Supongamos que tienes dos zeners 5V1 en paralelo. Debido a las pequeñas diferencias entre las dos partes (tolerancia en el voltaje Zener), una de ellas conducirá más corriente.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El que consume más corriente se calentará más. Esto probablemente afectará a sus propiedades. ¿Qué tipo de equilibrio se alcanzará? ¿Se distribuirá la corriente de manera uniforme entre ellos?

No podría estimarme a mí mismo qué equilibrio se alcanzaría porque ...

  1. Me confundieron los coeficientes de temperatura. Algunos zeners tienden a ser negativos, otros a coeficientes de temperatura positivos.

  2. Los coeficientes de temperatura negativos serían el peor de los casos: el voltaje Zener caería cuando la parte se calienta, lo que genera una corriente aún mayor. Sin embargo, mientras se consume más corriente, el voltaje sobre el diodo aumentará un poco porque la curva I-V zener no es ideal. Esto empujaría algo de corriente a los otros Zener montados en paralelo. Pero, ¿sería eso suficiente para superar los efectos perjudiciales de un coeficiente de temperatura negativo?

pregunta K.Mulier

3 respuestas

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Los diodos Zener de bajo voltaje (alrededor de 5 V) presentan una verdadera ruptura Zener, es decir, un túnel de banda a banda. Cuanto mayor es la temperatura, más probable es que se produzcan túneles, ya que cuanto mayor sea la energía del portador (y menor será también la brecha de energía).

Por lo tanto, podría haber un escape térmico. De hecho, a diferencia de los diodos normales (o diodos LED) en la conducción hacia adelante, pequeños desajustes pueden llevar a grandes variaciones de corriente ya que la curva es muy pronunciada en el voltaje de ruptura. El zener que lleva más corriente probablemente se calentará más (lo que disminuirá el voltaje del zener, etc.).

Los diodos Zener de alto voltaje (por ejemplo, 10 V o más), en su lugar, presentan una falla de avalancha. Los portadores son acelerados por el campo eléctrico, y si alcanzan suficiente energía, producirán más pares de orificios de electrones, debido a la ionización por impacto (que a su vez son acelerados por el campo eléctrico, etc.). Sin embargo, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la vibración de la red y, por lo tanto, menor será la probabilidad de que un electrón pueda ganar suficiente energía entre los impactos, por lo tanto, es menos probable que puedan ionizarse (es decir, producir otro par de agujeros de electrones).

De esta manera, habrá una retroalimentación negativa que hará que el diodo que lleva más corriente sea menos conductor (por lo tanto, la corriente se propagará más equitativamente).

Las hojas de datos muestran, de hecho, un coeficiente de temperatura diferente para diferentes valores Zener.

    
respondido por el next-hack
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Puede consultar una hoja de datos y notar que menciona un coeficiente de temperatura para el voltaje Zener, que responde tu pregunta.

En el caso de un 5V1, el Zener Tempco puede ser positivo o negativo, por lo que cualquier cosa puede pasar ...

Para un zener de 3V, tempco es negativo, por lo que tendrá acaparamiento actual.

Para un zener de 12 V, tempco es positivo, por lo que tienden a compartir la corriente.

    
respondido por el peufeu
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No indicó si está utilizando dispositivos zen para la protección contra sobretensiones (OV) o una fuente de tensión.

Voy a suponer que desea protección OV porque, si estuviera haciendo una fuente de alimentación, querría minimizar la energía desperdiciada ejecutando un semiconductor en su región activa. Para el propósito de la protección de OV, un mejor circuito sería poner varios circuitos de resistencia-zener en paralelo. Entonces tienes control sobre el signo del coeficiente y su magnitud. Piénselo desde una perspectiva de retroalimentación. A medida que la corriente aumenta a través de una resistencia, su voltaje aumenta proporcionalmente. En un circuito de la serie resistencia-zener, ahora que la resistencia consume más del voltaje total, el zener consume menos voltaje, por lo tanto, su corriente será menor. Usando una resistencia en serie, siempre puede forzar el sistema a una retroalimentación negativa * independientemente del signo del tempco del diodo. Cada diodo debe estar en serie con su propia resistencia y en paralelo con nada en absoluto. Coloque tantos pares como sea necesario en paralelo para lograr un perfil de riesgo aceptable.

* No confunda el signo de retroalimentación con el signo de tempco.

    
respondido por el Jim Strieter

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