Vad används en zenerdiod till?

Zenerdioder används till mycket.
Dess egenskap är att den har en fast backspänning även om strömmen varierar. Det är vanligt att man använder zenerdioder i spänningsreglering.

Min fråga: Det är inte så att vi svarar på era läxfrågor nu?

Wikipedia:
Zenerdioder, med namn efter den amerikanske fysikern Clarence Zener, fungerar som vanliga dioder i framriktningen men har en backspänning som är väl definierad. Dioden används alltså i backriktningen och man utnyttjar då den så kallade zenerspänningen. Det är den spänning vid vilken genombrott sker. Ett motstånd skall ligga i serie med zenerdioden för att begränsa strömmen.

En bra zenerdiod har en väldefinierad zenerspänning. Kurvan skall uppvisa ett skarpt knä. Dessutom bör temperaturdriften vara minsta möjliga. De bästa zenerdioderna ligger i området 5,6–6,2 V. Lägre spänning gör att temperaturkoefficienten blir alltmer negativ och högre spänning leder till att den blir alltmer positiv. Därför kan det vara lämpligt att seriekoppla flera zenerdioder. Man kan också jämna ut temperaturkoefficienterna genom att lägga en vanlig kiseldiod i serie med zenerdioden. Zenerdioder kan fås med zenerspänningar från 2,7 till 500 V. Förlusteffekter mellan 0,5 och 10 W förekommer. Det finns också dioder under 2 V. Dessa kallas stabistorer. De arbetar i framriktningen och är alltså inte zenerdioder.

Zenerdioder förekommer i olika sammanhang. På grund av att zenerspänningen Uz hålls nästan konstant används zenerdioden oftast i kretsar för spänningsstabilisering.

Ändras nätspänningen till en likriktare kommer även likspänningen att ändra sig till nackdel för den krets man matar. Genom att använda en stabiliseringskrets med zenerdiod kan spänningsvariationerna kompenseras och en konstant likspänning erhållas.

Det är en diod som man använder baklänges. Jo. Det är sant.
Den fungerar som en vanlig diod i normal riktning, vilket i.o.f.s. är som det skall vara.
Men just zenerdioden har en speciell egenskap när den används "baklänges". Man får ut en fast spänning.

Praktiskt sett har även "vanliga" dioder en fast spänning om de används baklänges, men den spänningen ligger omkring 0.3 - 0.6 volt, vilket inte är så användbart. Zenerdioden har en högre "baklänges-spänning" (backspänning). Det varierar mellan olika zenerdioder. Vanliga spänningar ligger på 3.3 volt och 5 volt, då dessa spänningar är vanliga inom digital logik.

"Hjärtat" i en typisk spänningsregulator är just en zenerdiod. Spänningsregulatorn är i princip en zenerdiod med en strömförstärkande krets runtomkring.
Se ritning: (Notera zenerdiod D1)

Jag redigerade mitt svar ovan innan ni svarade, så kolla svaret igen.
Kortfattat så är spänningsregulatorer ett vanligt användningsområde för zenerdioder. Då är de i regel integrerade i IC-kretsen.

Hade du varit mitt barn hade jag ringt upp läraren och frågat honom om det inte är han som lärare som ska vara källan till kunskap. Om han inte vill ge svaret utan vill att ni ska hitta det själv skulle han tex kunna tipsa om biblioteket eller liknande.

Din sista fråga har du redan fått svaret på i tråden. Fundera vidare på den information du redan fått så får du fram vad den används till.

Ett bra användningsområde är spänningsregulator, dvs. man har en källa som har en varierande spänning (här sätter din fantasi gränser, men för min del under mina studier så var det t ex. ett litet vindkraftverk som vi ville ladda batterier med) medan användningsområdet kräver en viss spänning. Det är om man kör zenerdioden "baklänges", din källa varierar mellan säg 12V och och 8V (i mitt exempel beroende på hur mycket det blåser), medan dina batterier vill laddas med exakt 8 V hela tiden (för att belasta dem mindre), då kan du använda en zenerdiod. Hoppas det blev lite klarare :-).

Vanliga dioder har en genombrottsspänning i backspänningen som kan vara hundratals volt. När du skriver 0,3 - 0,6 volt menar du framspänningen över dioden när den leder ström i framriktningen. Det ligger runt 0,6 - 0,7 volt för en vanlig kiseldiod men det finns även andra typer av dioder med lägre framspänningsfall. Det finns även lysdioder som lyser när det går ström genom dem. De har ofta något högre framspänningsfall på sisådär 2-4 volt beroende på typ. Dessa leder heller ingen ström i backriktningen (om inte spänningen blir väldigt hög som för en vanlig diod).

En zenerdiod har också samma framspänningsfall när den leder ström i framriktningen men som du beskrivit kan den också leda ström i backriktningen vid en högre spänning som beror på vilken zenerdiod man valt. Finns för massor olika spänningsnivåer att välja på. Man använder dem som en sorts enkel billig referens för att få en hyfsat konstant spänning oberoende av hur mycket ström som går igenom den eftersom strömmen ökar väldigt snabbt när spänningen når zenerspänningen. Är spänningen lägre än zenerspänningen i backriktningen så leder den ingen ström alls, precis som en vanlig diod.

Denna länk tycker jag är bra:
http://www.ict.kth.se/courses/IL131V/diod/index.htm

För att begränsa strömmen genom zenerdioden brukar man koppla den in i serie med ett motstånd. Spänningen över ett motstånd varierar linjärt med strömmen genom motståndet men spänningen över zenerdioden är som sagt nästan konstant när den väl leder ström. Då reglerar det in sig så att spänningen över zenerdioden blir konstant på zenerspänningen även om spänningen som matar motståndet och zenerdioden med ström är varierande (när den är högre än zenerspänningen). Har man inget motstånd i serie blir ju strömmen "oändlig" om den matas med mer än zenerspänningen och då brinner dioden upp.