Hvordan skelner vi mellem en halvlederdiodes jævnstrømsmodstand og dynamiske modstand?

For at forstå, hvordan modstanden i en halvlederdiode varierer med strøm og spænding, er vi nødt til at skelne mellem to forskellige typer af modstand. De to typer modstand er statisk og dynamisk. Dynamisk modstand er meget mere variabel end statisk modstand, så vi skal være omhyggelige med at skelne mellem de to.

Zener-impedans

Zenerimpedansen for en halvlederdiode er et mål for den tilsyneladende modstand i en halvlederdiode. Den beregnes ved at måle ripplen i indgangen og ændringen i kildestrømmen. Hvis kildestrømmen f.eks. ændres fra tre til fem milliampere til syv milliampere, vil ripplen i udgangen være omkring tre og en halv milliampere. Den dynamiske modstand for en zenerdiode er lig med 14 ohm.

Nedbrydningen af zenerimpedansen i en halvlederdiode sker, når den tilføres en spænding med omvendt forspænding. Ved denne spænding er det elektriske felt i depletionsområdet stærkt nok til at trække elektroner ud af valensbåndet. De frie elektroner bryder derefter bindingen til deres moderatom. Det er det, der får elektrisk strøm til at flyde gennem en diode.

Når man arbejder med et buck-kredsløb, er en halvlederdiodes zenerimpedans en vigtig parameter. Den kan påvirke effektiviteten af et simpelt buck-kredsløb. Hvis den er for høj, kan dioden ikke fungere. Hvis det sker, er det bedst at reducere strømmen.

Zener-effekten er mest fremtrædende, når spændingen i en diode er under 5,5 volt. Ved højere spændinger bliver lavinenedbrydningen den primære effekt. De to fænomener har modsatte termiske egenskaber, men hvis zenerdioden er tættere på seks volt, kan den fungere meget godt.