KIẾN THỨC HAY
Diode Zener là gì? Cách kiểm tra diode zener bằng đồng hồ vạn năng
Th1
Trong các mạch điện – điện tử, diode Zener là một linh kiện nhỏ nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định và bảo vệ điện áp. Vậy diode Zener là gì và cách kiểm tra diode Zener bằng đồng hồ vạn năng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu bài viết sau đây của ATPro Corp.
Giới thiệu Diode Zener là gì?
Diode Zener là một loại linh kiện bán dẫn chế tạo từ silicon, có khả năng dẫn điện không chỉ ở chiều thuận mà còn hoạt động ổn định ở chiều ngược khi đạt đến một mức điện áp nhất định. Khác với diode thông thường, diode Zener được thiết kế để làm việc an toàn trong vùng đánh thủng, tức là khi điện áp ngược chạm ngưỡng định mức, diode sẽ cho dòng điện đi qua mà không gây hỏng linh kiện.
Nhờ đặc tính duy trì điện áp gần như không đổi tại ngưỡng đánh thủng, diode Zener thường được gọi là diode ổn áp hay diode đánh thủng. Tên gọi này gắn liền với nhà vật lý Clarence Melvin Zener. Đây là người đã phát hiện và nghiên cứu hiện tượng đánh thủng đặc trưng của loại diode này. Trên sơ đồ mạch điện, diode Zener được ký hiệu bằng biểu tượng tương tự diode thường nhưng có thêm nét gấp khúc ở cực âm, gợi hình chữ “Z”.
Xem nhanh top sản phẩm tốt được nhiều người tin dùng tại ATPro
Diode Zener có cấu tạo như thế nào?
Diode Zener là linh kiện bán dẫn được hình thành từ sự kết hợp của hai vùng bán dẫn loại P và N, tạo nên mối nối P–N tương tự như các loại diode thông dụng. Tuy nhiên, cấu trúc của diode Zener được thiết kế đặc biệt để có thể làm việc ổn định trong điều kiện phân cực ngược, điều mà diode thường khó đáp ứng.
Trong quá trình sản xuất, hai lớp bán dẫn P và N được pha tạp với nồng độ chính xác nhằm tạo ra vùng tiếp giáp rất mỏng và có điện trường mạnh. Chính yếu tố này quyết định giá trị điện áp Zener đặc trưng của linh kiện. Khu vực tiếp giáp P–N được phủ lớp cách điện silicon dioxide (SiO₂). Nhằm bảo vệ bề mặt, hạn chế tác động từ môi trường bên ngoài và đảm bảo độ bền trong suốt quá trình vận hành.
Bên ngoài, diode Zener được bao bọc bởi lớp vỏ và các đầu tiếp xúc kim loại, giúp liên kết chắc chắn giữa cực anode và cathode với mạch điện. Điểm khác biệt nổi bật là khả năng duy trì điện áp ổn định khi điện áp ngược vượt quá ngưỡng cho phép. Lúc này, tại vùng tiếp giáp sẽ xảy ra hiện tượng đánh thủng có kiểm soát (Avalanche breakdown), cho phép dòng điện đi qua theo chiều ngược mà không làm hư hỏng cấu trúc bên trong của diode.
Công dụng của Diode Zener
Diode Zener được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện – điện tử nhờ khả năng làm việc ổn định ở vùng phân cực ngược và duy trì điện áp gần như không đổi. Dưới đây là những công dụng tiêu biểu của linh kiện này:
Ổn định điện áp
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của diode Zener. Khi được mắc đúng cách trong mạch nguồn, diode Zener giúp giữ điện áp đầu ra ở mức cố định, hạn chế dao động điện áp gây ảnh hưởng đến linh kiện khác.
Tạo điện áp tham chiếu
Diode Zener thường được dùng làm nguồn điện áp chuẩn cho transistor, IC, op-amp và các mạch điều khiển, đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và ổn định.
Bảo vệ mạch điện
Trong các mạch nhạy cảm, diode Zener có thể kẹp điện áp, ngăn chặn hiện tượng quá áp làm hư hỏng linh kiện. Khi điện áp vượt ngưỡng cho phép, diode sẽ dẫn và “xả” phần điện áp dư thừa.
Hạn chế xung áp và nhiễu
Diode Zener giúp triệt tiêu các xung điện áp đột ngột hoặc nhiễu cao áp, đặc biệt hiệu quả trong các mạch nguồn và mạch tín hiệu.
Lựa chọn thiết bị kiểm tra diode Zener
Hiện nay, hầu hết các loại đồng hồ vạn năng trên thị trường đều được trang bị chức năng đo điện trở, cho phép kiểm tra diode Zener một cách nhanh chóng và thuận tiện. Tuy nhiên, để kết quả đo đạt độ chính xác cao và ổn định, việc lựa chọn thiết bị đo phù hợp là yếu tố rất quan trọng.
Khi chọn mua đồng hồ vạn năng để kiểm tra diode Zener, bạn nên ưu tiên những model có độ chính xác cao, sai số thấp, khả năng hiển thị rõ ràng và phản hồi nhanh. Các dòng đồng hồ số (digital multimeter) thường được đánh giá cao hơn đồng hồ kim nhờ khả năng đọc kết quả trực quan, hạn chế nhầm lẫn khi đo.
Bên cạnh đó, độ bền và khả năng bảo vệ của thiết bị cũng cần được quan tâm, đặc biệt khi làm việc trong môi trường kỹ thuật hoặc công nghiệp. Đồng hồ có vỏ chống va đập, chịu nhiệt và chịu ẩm tốt sẽ giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng. Ngoài chức năng đo điện trở, bạn cũng nên cân nhắc các model tích hợp thêm đo diode, đo điện áp AC/DC, đo dòng điện… để đáp ứng đa dạng nhu cầu kiểm tra, sửa chữa mạch điện tử.
Các bước kiểm tra diode zener bằng đồng hồ vạn năng
Việc kiểm tra diode Zener thường được thực hiện bằng cách đo điện trở giữa hai cực anode và cathode để xác định linh kiện còn hoạt động hay đã hư hỏng.
Bước 1: Xoay núm chọn của đồng hồ vạn năng về thang đo điện trở (Ω), sau đó cắm hai que đo đúng vị trí trên đồng hồ.
Bước 2: Đặt que đo dương (màu đỏ) tiếp xúc với cực dương của diode Zener, thường là chân không có vạch màu. Que đo âm (màu đen) chạm vào cực âm – thường được đánh dấu bằng vạch đen hoặc màu sẫm.
Bước 3: Quan sát giá trị hiển thị trên màn hình. Nếu diode còn tốt, điện trở đo được theo chiều này thường khá nhỏ, nằm trong khoảng vài chục đến vài trăm kilo-ohm.
Bước 4: Đổi vị trí hai que đo: que âm chuyển sang cực dương, que dương đặt vào cực âm của diode.
Bước 5: Tiến hành đọc kết quả lần nữa. Với diode Zener hoạt động bình thường, điện trở theo chiều này sẽ rất lớn, thường trên 1 MΩ hoặc đồng hồ báo “OL” (mạch hở). Điều này cho thấy diode chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định.
Bước 6: Nếu đo ở cả hai chiều đều cho giá trị điện trở rất cao, khả năng diode đã bị hở mạch và không còn dẫn điện, cần thay thế linh kiện mới.
Bước 7: Ngược lại, nếu đồng hồ hiển thị điện trở rất thấp ở cả hai chiều đo, diode Zener đã bị chập mạch và không thể sử dụng tiếp.
Xem thêm: Phân biệt RS232, RS485 và RS422 đúng chuẩn giao tiếp
Như vậy, bài viết trên đã cung cấp cái nhìn tổng quan và dễ hiểu về cách kiểm tra diode Zener bằng đồng hồ vạn năng, giúp bạn thực hiện đo kiểm nhanh chóng, chính xác và hiệu quả. Thông qua các bước đo đơn giản, bạn hoàn toàn xác định được diode Zener còn hoạt động tốt hay đã hư hỏng. Từ đó chủ động đưa ra phương án sửa chữa hoặc thay thế linh kiện phù hợp.
Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro
ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Bài viết liên quan
APQP là gì? Hiểu rõ quy trình lập kế hoạch chất lượng sản phẩm từ A – Z
Ngày nay, nhiều doanh nghiệp đã lựa chọn APQP – quy trình lập kế hoạch [...]
Th1
Data Mining là gì? Cách ứng dụng khai phá dữ liệu trong kinh doanh hiệu quả
Trong thời đại chuyển đổi số mạnh mẽ, dữ liệu trở thành tài sản quan [...]
Th1
Phân biệt RS232, RS485 và RS422 đúng chuẩn giao tiếp
Trong các hệ thống tự động hóa, điều khiển công nghiệp và truyền thông thiết [...]
Th1
ESP8266 và ESP32 – Lựa chọn nào phù hợp hơn cho dự án WiFi, tìm hiểu
ESP32 và ESP8266 là hai mạch điện tử rất phổ biến trong các dự án [...]
Th1
Hệ thống DCS là gì? Có nên lắp đặt DCS không?
Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại ngày càng phát triển theo hướng tự động [...]
Th1
Data Driven là gì? Cách thức triển khai áp dụng Data-Driven hiệu quả
Trong kỷ nguyên số, dữ liệu không còn chỉ là những con số, mà đã [...]
Th1