2. Opis podstawowych układów stabilizatorów napięcia

2.5. Dopuszczalny prąd maksymalny diody Zenera

Producenci diod Zenera nie podają w danych katalogowych dopuszczalnego prądu maksymalnego diod Zenera, natomiast w zamian podają maksymalną dopuszczalną moc strat w takiej diodzie. Dlatego maksymalną wartość prądu konkretnej diody Zenera należy obliczyć jako iloraz dopuszczalnej mocy strat i napięcia przebicia konkretnej diody. Na przykład dla diody BZX55-C6V2 o napięciu UZN = 6,2 V i podanej w katalogu mocy dopuszczalnej PMAX = 0,5 W, maksymalna wartość prądu diody Zenera jest równa1 :

I_{ZMAX}\approx\frac{P_{MAX}}{U_{ZN}}=\frac{0,5W}{6,2V}=80,5mA

W rzeczywistości dopuszczalny prąd IDMAX jest nieco mniejszy, bo przy dużym prądzie płynącym przez diodę jej rzeczywiste napięcie jest wyższe, niż nominalne napięcie UZN.

Przy projektowaniu stabilizatora prąd IZMAX rzutuje na najmniejszą wartość opornika R1, która może zostać użyta bez obawy o zniszczenie diody. Oczywiście należy ją obliczać dla największej przewidywanej wartości napięcia wejściowego UWEMAX i dla przewidywanego najmniejszego prądu IOMIN, jaki będzie pobierany z wyjścia projektowanego stabilizatora2 :

R_1\geq\ R_{1MIN}=\frac{U_{WEMAX}-U_{ZN}}{I_{ZMAX}+I_{OMIN}}
 
Przy tej okazji warto wspomnieć, że gdy prąd płynący przez diodę rośnie, wzrasta również jej temperatura. Ponieważ diody Zenera mają niezerowe współczynniki temperaturowe, powoduje to termiczną – a więc o dość długim czasie ustalania się – zmianę napięcia UZN.

[1] Ze względu na występowanie rezystancji szeregowej diody rDZ, na której przy większych prądach IDZ odkłada się znaczące napięcie (dla dużych prądów IDZ napięcie na diodzie Zenera jest większe od nominalnego), dopuszczalny prąd IDZMAX jest tak naprawdę  mniejszy od wyżej wyliczonego (dlatego w wyrażeniu został użyty znak ≈).

[2] W takich warunkach przez diodę Zenera przepływa największy prąd. Najczęściej przyjmuje się, że IOMIN = 0.