Zenerdiode in Reihe?

Ist es in Ordnung, eine Zenerdiode in Reihe zu verwenden? Normalerweise sehe ich sie am Ausgang einer Stromquelle, um die Spannung auf den Wert des Zeners zu begrenzen.

Wenn Sie es stattdessen in Reihe schalten, sollte die Spannung um den Wert des Zeners reduziert werden, ja? (Ein 5-V-Zener an einer 12-V-Versorgung würde also einen 7-V-Ausgang ergeben).

Die Sache ist, ich habe eine -12V-Versorgung und ich brauche eine -5V-Versorgung (oder fast -7 reicht aus - ich habe ein paar Si-Dioden hinzugefügt, um die Spannung ein wenig mehr abzusenken) - ABER - ich nicht. Ich möchte die -12V-Versorgung (die für andere Teile des Stromkreises benötigt wird) nicht verlieren, und ich habe keine negativen Regler, nur positive.

Ich habe es versucht und es scheint in Ordnung zu sein, aber wird es Probleme verursachen, wenn ich es so lasse?

Ein Regler wäre die beste Lösung, aber ein Zener (eins 'n') ist in Ordnung, zumindest wenn Sie nicht zu viel Strom aus der geregelten Spannung ziehen möchten. Sie platzieren den Zener nicht direkt an der -12V, sondern verwenden einen Vorwiderstand, um den Strom zu begrenzen. Es ist dieser Vorwiderstand, der bestimmt, wie viel Strom Sie ziehen können. Die -12V werden weiterhin verfügbar sein.

Um den Widerstandswert zu berechnen, müssen Sie wissen, wie viel Strom Ihre Last zieht. Angenommen, dies ist 1 mA. Angenommen, die Zenerdiode benötigt 10 mA. Das sind 11 mA durch den Widerstand. Der Spannungsabfall beträgt 12V - 5V = 7V. Dann ist R = 7 V / 11 mA = 640$\Omega$.

edit
Du denkst vielleicht, dass ich in meinem Beispiel ein bisschen übertreibe, um 10 mA für einen Zener zu haben, wenn die Schaltung nur 1/10 davon benötigen würde. Sie werden jedoch feststellen, dass Zenere häufig bei viel höheren Strömen wie 50 mA spezifiziert werden. Bestimmte neuere Zenere sind bei viel niedrigeren Strömen spezifiziert, diese benötigen nur 50$\mu$EIN.

YAE (noch eine Änderung)
Der Grund, warum Sie den Zener nicht in Reihe verwenden möchten, um den Spannungsabfall zu erhalten, ist, dass insbesondere bei niedrigen Strömen die Sperrspannung viel niedriger als der Nennwert sein kann. Diese Diode ist beispielsweise auf 5,1 V bei 50 mA spezifiziert , fällt jedoch nur bei 10 V um 1 V ab$\mu$EIN.

In einigen seltenen Fällen habe ich eine Zenerdiode verwendet, um eine Versorgungsspannung auf den Eingangsbereich eines Reglers zu bringen. Zum Beispiel hatte ich einen handelsüblichen Transformator, der in einem Schaltnetzteil gut funktionierte, mit Ausnahme der Vorspannungswicklung, die zu viele Windungen hatte und nach der Gleichrichtung 34 Volt erzeugte.

Da die Anforderungen an den Vorspannungsstrom eher gering waren (einige Milliampere) und die für den Chip erforderliche Vorspannung 12-32 Volt betrug (er verfügt über einen eingebauten Linearregler), verwendete der vorherige Ingenieur eine Kombination aus Widerstand und 30 Volt Zener wie diese in stevenvhs antwort.

Während die Schaltung arbeitete, war ihr Ruhestrom doppelt so hoch wie erwartet. Wir haben uns die Schaltung mit der Wärmebildkamera angesehen (Fluke Ti25 - ein großartiges Werkzeug, wenn Sie es sich leisten können), und der Zener war heiß.

Deshalb haben wir die Schaltung so geändert, dass ein in Reihe vorgespannter 10-Volt-Zener verwendet wird, um die Spannung auf etwa 24 Volt unter das Maximum des Chips zu senken. Der eingebaute Regler erledigt den Rest. Wir mussten nur sicherstellen, dass ein Mindeststrom durch die Diode fließt, aber das war nicht schwierig.

Am sichersten können Sie mit der Situation umgehen, indem Sie den Zener parallel zur Last einstellen. Sie berechnen die Kombination aus Widerstand und Zener so, dass Ihr Zener den Strom verarbeiten kann, ohne zu brennen, wenn Ihre Last null Ampere benötigt.

Beispiel: Ihre Last nimmt einen Strom von 0 mA bis 100 mA auf. Die Versorgungsspannung beträgt 12V. Die benötigte Spannung beträgt 6V.

Sie benötigen einen Zener Pd = 5W, um den Strom zu verarbeiten, wenn die Last keinen Strom nimmt.

Der Widerstandswert ist (erforderlicher Spannungsabfall) / (maximaler Laststrom), also in diesem Fall 6 V / 0,1 A = 60 Ohm. Überprüfen Sie die Verlustleistung des Widerstands (PdR). PdR = Iload * Iload * R = 0,1 A * 0,1 A * 60 Ohm = 0,6 W.

Daher werden 6V 5W Zener und 60 Ohm 1W Widerstand genaue Werte benötigt, ohne dass eine Überhitzung befürchtet wird.

Sie können einen Widerstandswert von 56 Ohm verwenden (im Geschäft leichter zu finden). Der Zener kann den zusätzlichen Strom verarbeiten.