ツェナー電圧計算機

歴史的背景

クラーレンス・ゼナーによって開発されたゼナーダイオードは、その両端にかかる電圧が指定された値（ゼナー電圧として知られる）を超えると、逆方向に電流が流れるように動作します。この原理は、回路全体で安定した電圧レベルを確保する電圧調整アプリケーションで使用されます。

計算式

ゼナー電圧を計算するための式は次のとおりです。

\[ V_z = V_s - V_r \]

ここで：

• \( V_z \): ゼナー電圧（ボルト）
• \( V_s \): 電源電圧（ボルト）
• \( V_r \): 直列抵抗にかかる電圧降下（ボルト）

計算例

例1:
電源電圧 \( V_s \) が12Vで、直列抵抗にかかる電圧降下 \( V_r \) が5Vの場合、ゼナー電圧 \( V_z \) は次のように計算されます。

\[ V_z = 12 - 5 = 7 \, \text{V} \]

例2:
電源電圧 \( V_s \) が24Vで、抵抗の電圧降下 \( V_r \) が10Vの場合、ゼナー電圧 \( V_z \) は次のとおりです。

\[ V_z = 24 - 10 = 14 \, \text{V} \]

重要性と使用シナリオ

ゼナーダイオードは、電源の電圧調整に不可欠であり、入力電圧や負荷条件の変化にもかかわらず、安定した電圧レベルを確保し、敏感な電子部品を電圧スパイクから保護します。また、サージ保護回路や、多くの電子機器の基準電圧源としても使用されます。

よくある質問

1. ゼナーダイオードは何に使用されますか？
ゼナーダイオードは、主に電圧調整に使用され、入力電圧や負荷条件の変化にもかかわらず、安定した出力電圧を維持します。

2. ゼナーダイオードはどのようにして安定した電圧を維持するのですか？
ゼナーダイオードにかかる電圧が定格ゼナー電圧を超えると、逆方向に電流が流れ、電圧を一定に保ちます。

3. ゼナーダイオードは、過電圧保護のために回路で使用できますか？
はい、ゼナーダイオードは、入力が所定のレベルを超えると、過剰な電圧を逃がすことで、回路を保護できます。