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제너 다이오드 전압 레귤레이터 계산기

제너 다이오드 전압 조정기의 직렬 저항, 전력 손실 및 부하 전류 계산

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공식

R_S = (V_in - V_Z) / (I_L + I_Zmin), P_Z = V_Z × I_Z

R_SSeries resistor (Ω)
V_inInput voltage (V)
V_ZZener voltage (V)
I_LLoad current (A)
I_ZminMinimum zener current (A)
P_ZZener power dissipation (W)

작동 방식

제너 다이오드 션트 전압 조정기는 병렬 (션트) 제너 다이오드를 통해 과전류를 전환하여 일정한 출력 전압을 유지하는 간단한 전압 조정 회로입니다.기본 원리는 역방향 브레이크다운 모드에서 작동할 때 자체적으로 일정한 전압을 유지할 수 있는 제너 다이오드의 능력에 달려 있습니다.이 회로는 직렬 저항을 전략적으로 선택함으로써 저전류 부하 및 중전류 부하 애플리케이션에 안정적인 전압 레퍼런스를 제공할 수 있습니다.주요 설계 파라미터에는 입력 전압, 제너 전압, 부하 전류 요구 사항 및 안정적인 조정을 보장하는 데 필요한 최소 제너 전류가 포함됩니다.

계산 예제

V_in = 12V, V_Z = 5.1V, I_Load = 50mA, I_Zmin = 5mA인 회로를 생각해 보십시오.먼저 R_S 양단의 전압 강하를 구하여 직렬 저항을 계산합니다. (12V - 5.1V)/(50mA+ 5mA) = 117Ω.가장 가까운 E24 표준 저항은 120Ω입니다.제너 다이오드의 전력 손실은 P_Z = (12V - 5.1V) * (50mA+ 5mA) = 0.42W로 계산되며, 정격이 0.5W 이상인 제너 다이오드가 필요합니다.

실용적인 팁

  • 항상 전력 등급에 20-30% 의 마진을 추가하십시오
  • 정밀도를 위해 온도 보정 제너 다이오드를 사용하십시오.
  • 전압 안정성을 높이려면 여러 제너 다이오드를 직렬로 사용하는 것이 좋습니다.
  • 노이즈 감소를 위한 입력/출력 커패시터 포함

흔한 실수

  • 언더사이징 제너 전력 등급
  • 최소 제너 전류를 고려하지 않음
  • 온도 계수 무시
  • 적절한 허용 오차 제너 다이오드 선택 실패

자주 묻는 질문

일반적으로 공칭 입력 전압의 ± 10-15%.이 범위를 벗어나면 레귤레이션이 불안정해지고 출력 전압이 드리프트될 수 있습니다.
아니요, 이러한 레귤레이터는 일반적으로 100mA 미만의 저전류 및 중전류 애플리케이션에 가장 적합합니다.고전류의 경우 선형 또는 스위칭 레귤레이터를 사용하는 것이 좋습니다.
제너 다이오드는 약간의 전압 변동을 일으킬 수 있는 온도 계수를 가지고 있습니다.정밀 온도 보정 제너 다이오드는 이러한 영향을 최소화합니다.
출력 전압이 떨어지고 레귤레이션이 약해집니다.항상 충분한 헤드룸과 전류 용량을 고려하여 설계하십시오.
아니요, 직렬 저항과 제너 다이오드에서 과도한 전력이 열로 소산되기 때문에 상대적으로 비효율적입니다.

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