Stabilizator napięcia z diodą Zenera służy do uzyskania względnie stałego napięcia mimo zmian napięcia wejściowego lub obciążenia. Dioda Zenera pracuje w kierunku zaporowym, w obszarze przebicia, utrzymując na sobie napięcie zbliżone do wartości znamionowej, np. 4,7 V.
Podstawowy układ
Najprostszy stabilizator składa się z:
- rezystora szeregowego ograniczającego prąd,
- diody Zenera połączonej zaporowo równolegle do obciążenia,
- czasem kondensatora filtrującego tętnienia.
Rezystor jest konieczny, ponieważ bez niego prąd diody Zenera mógłby być zbyt duży i uszkodzić element.
Stabilizator z tranzystorem
W układach o większym prądzie obciążenia dioda Zenera często steruje bazą tranzystora. Tranzystor pełni funkcję elementu wykonawczego, który dostarcza większy prąd do obciążenia.
Dla tranzystora bipolarnego pracującego jako wtórnik emiterowy napięcie wyjściowe wynosi w przybliżeniu:
Uwy ≈ Uz - UBE
czyli dla diody Zenera 4,7 V i spadku baza-emiter około 0,7 V otrzymuje się około 4,0 V.
Wnioski diagnostyczne
Jeżeli napięcie wyjściowe jest równe napięciu Zenera, mimo że powinno być pomniejszone o spadek UBE, może to wskazywać na uszkodzenie tranzystora, np. zwarcie lub nieprawidłową pracę złącza baza-emiter.