Hình 2.30, lă mạch tạo ra mức điện âp bằng khoảng hai lần mức điện âp ra đỉnh lớn nhất (khi
không tải), gọi lă mạch nhđn đôi điện âp. Lưu ý rằng mạch giống như mạch chỉnh lưu cầu toăn kỳ ở hình 2.26a, nếu khơng có hai diode đê được thay bằng hai tụ. Khi điện âp văo có cực tính
như hình vẽ, sẽ có hai thănh phần dòng chảy qua diode D1. Một dòng thănh phần chảy qua C2 nín tụ sẽ nạp lín mức Vmax.
Một dịng thănh phần khâc thơng qua điện trở tải vă C1. Nếu C1 đê được nạp lín mức
Vmax trong chu kỳ trước, thì tụ sẽ có mức
nguồn điện âp hiệu dụng khâc Vmax mắc
nối tiếp với điện âp ra của biến âp, nín tải sẽ có mức điện âp lă gấp hai lần mức điện âp lớn nhất. Câc tụ cũng có vai trị lăm giảm mức điện âp gợn tại đầu ra.
2.6 DIODE ỔN ÂP (ZENER)
Diode zener lă cấu kiện bân dẫn được thực hiện pha tạp để tạo thănh đặc tuyến điện âp đânh
thủng hay điện âp thâc lũ rất dốc. Nếu điện âp ngược vượt quâ điện âp đânh thủng, thường diode
khơng bị phâ hũy với điều kiện dịng chảy qua diode không được vượt quâ giâ trị lớn nhất đê được quy định trước vă diode không bị quâ nhiệt.
Khi hạt tải điện tạo ra do nhiệt (thănh phần dòng ngược bảo hòa) lăm giảm được răo thế tiếp
giâp (xem mục 2.2) vă nhận năng lượng do điện thế ngoăi đặt văo, hạt tải điện sẽ va chạm với câc ion trong mạng tinh thể vă truyền mức năng lượng đâng kể để phâ vỡ mối liín kết đồng hóa trị. Ngoăi hạt tải điện ban đầu, câc cặp hạt tải điện điện tử - lỗ trống cũng được tạo ra. Cặp hạt tải mới có thể nhận mức năng lượng lớn từ điện trường đặt văo để va chạm với ion tinh thể khâc vă tạo ra ngay cặp điện tử - lỗ trống khâc. Tâc động liín tục như vậy sẽ bẻ gêy câc mối liín kết
đồng hóa trị, nín gọi lă q trình đânh thủng thâc lũ.
BIÍN SOẠN DQB, B/M ĐTVT-ĐHKT CHƯƠNG 2: TIẾP GIÂP PN & DIODE BÂN DẪN
thể trực tiếp lăm cho mối liín kết bị gêy. Nếu điện trường đặt văo một lực lớn văo điện tử trong mối liín kết, thì điện tử có thể bị bứt khỏi mối liín kết đồng hóa trị, nín tạo ra một số lượng cặp
điện tử - lỗ trống hợp thănh theo cấp số nhđn. Cơ chế đânh thủng như vậy được gọi lă đânh
thủng zener. Trị số điện âp đânh thủng zener được điều chỉnh bằng lượng pha tạp của diode.
Diode được pha tạp đậm đặc sẽ có điện âp đânh thủng zener thấp, ngược lại diode được pha tạp loêng có điện âp đânh thủng zener cao.
Mặc dù như mơ tả ở trín có hai cơ chế đânh thủng, nhưng thơng thường có giao thoa. Tại câc
mức điện âp cao hơn khoảng 10V, chủ yếu lă cơ chế đânh thủng thâc. Do hiệu ứng zener (thâc lũ) xảy ra tại điểm có thể xâc định trước, nín diode có thể sử dụng như một bộ chuẩn điện âp. Mức điện âp ngược mă tại đó xuất hiện đânh thủng thâc lũ được gọi lă mức điện âp zener.
Đặc tuyến của diode zener điển hình thể hiện ở hình 2.31. Ký hiệu mạch của diode zener khâc
với ký hiệu mạch của diode thơng thường, vă được thể hiện trong cùng hình vẽ.
Mức dòng ngược lớn nhất, IZmax mă diode zener có thể chịu được tùy thuộc văo câch chế tạo vă cấu trúc của diode. Giả sử rằng, mức dòng zener nhỏ nhất mă tại đó đặc tuyến vẫn giữ tại VZ
(gần điểm khuỷu của đặc tuyến) lă 0,1IZmax. Mức cơng suất của diode zener có thể chịu đựng (VZIZmax) lă một yếu tố giới hạn trong việc thiết kế nguồn cung cấp.