Calculateur de résistance zener : valeur et puissance du résistor série
Une zener de 5,1 V sur une alimentation de 12 V avec 20 mA de charge demande une résistance de 345 Ω qui dissipe 0,138 W. Un modèle de 0,5 W est conseillé. Indiquez les deux tensions et le courant pour obtenir valeur et puissance. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Alimentation non régulée
- 12
- Claquage inverse de la diode zener
- 5,1
- Courant de charge
- 0,02
- Chute de tension
- 6,9
- Résistance série
- 345
- Résistance en ohms
- 345
- Puissance de la résistance
- 0,138
Un simple régulateur zener en parallèle maintient une tension quasi fixe à la cathode d'une diode zener polarisée en inverse, en déversant l'excédent de courant dans la diode chaque fois que la charge consomme moins que le courant série. La première étape de conception est toujours la résistance série entre l'alimentation non régulée et ce nœud régulé : sa valeur détermine le courant disponible pour la charge plus le zener, et sa dissipation décide du boîtier que vous devez stocker. Ce calculateur de résistance pour diode zener prend les trois valeurs que tout étudiant et technicien a déjà sur l'établi — tension d'alimentation, tension zener et courant de charge —, applique les formules classiques de l'élément chuteur (Rs égale alimentation moins zener, divisé par le courant de charge, et puissance de la résistance égale à cette même chute de tension multipliée par le courant de charge) et renvoie une résistance ajustée, la dissipation et une puissance nominale discrète recommandée avec une marge de sécurité. Si la tension zener égale ou dépasse l'alimentation, la régulation est impossible et la requête échoue avec une erreur de validation claire, au lieu d'un absurde zéro ohm silencieux.
Comment dimensionner la résistance série du zener
Dans le classique régulateur parallèle à une seule résistance, l'alimentation non régulée Vs alimente une résistance série Rs qui chute sur l'association en parallèle de la diode zener et de la charge. Selon l'hypothèse pédagogique habituelle, le courant série est dimensionné principalement pour le courant de charge IL ; la loi d'Ohm appliquée à l'élément chuteur donne Rs égale Vs moins Vz, le tout divisé par IL.
La tension aux bornes de la résistance vaut toujours Vs moins Vz tant que le zener est en claquage inverse, donc la puissance instantanée dans la résistance est cette chute de tension multipliée par le courant série, ce qui se simplifie en Pr égale Vs moins Vz fois IL, ou de façon équivalente IL au carré fois Rs.
Ces deux identités suffisent pour choisir une valeur ohmique préférée de la série E et un boîtier de puissance avant d'affiner le courant de coude, le coefficient de température ou l'impédance dynamique lors d'une passe ultérieure. Physiquement, la tension zener doit rester strictement inférieure à l'alimentation : si Vz est supérieure à Vs, la diode n'atteint jamais le claquage depuis ce rail, et si Vz égale Vs, la marge est nulle, donc Rs serait nulle et la formule indéfinie.
L'algorithme est une poignée de soustractions, divisions et multiplications en virgule flottante, plus la recherche de la puissance nominale discrète courante égale ou supérieure au double de la dissipation calculée, de sorte qu'un résultat de 0.1 W aboutit sur un composant de 0.25 W plutôt que sur un boîtier sous-dimensionné de 0.125 W.
Où les calculateurs de résistance zener apparaissent dans le travail réel
Les travaux pratiques d'électronique de base proposent constamment un rail de douze volts, un zener de cinq point un ou cinq point six volts et un courant de charge donné, afin que les étudiants calculent la résistance série avant de souder un prototype et de mesurer le nœud régulé au multimètre.
Les équipes de mise en route de firmware et de matériel dimensionnent des pinces de référence bon marché pour les rails ADC de microcontrôleurs, les réseaux de polarisation de capteurs et les chaînes de LED indicatrices partageant un nœud zener, puis consignent les valeurs d'ohms et de watts choisies dans la nomenclature.
Les techniciens de réparation qui reconstruisent un régulateur parallèle défaillant à partir d'une résistance brûlée ne connaissent souvent que le marquage du zener d'origine et la charge approximative ; une estimation fiable de Rs et de la puissance évite un nouveau composant sous-dimensionné. Gardez séparées les pages de résistances en parallèle, de diviseurs de tension et de références à amplificateurs opérationnels, afin que chaque intention de recherche ait une page claire plutôt qu'un outil surchargé à topologies multiples qui déroute étudiants et moteurs de recherche.
Cas d’usage
Devoirs de laboratoire et premiers prototypes
Calculez Rs et la puissance pour un zener parallèle de manuel sur un rail fixe, afin que les étudiants comparent les ohms calculés à la lecture du multimètre avant d'affiner le courant de coude.
Pinces de rail pour MCU et capteurs
Dimensionnez un élément chuteur série bon marché et son boîtier de puissance pour une pince zener de cinq volts sur un rail industriel de douze volts alimentant une légère charge de microcontrôleur ou de polarisation de capteur.
Questions fréquentes
Quelle formule ce calculateur de résistance pour diode zener utilise-t-il ?
Rs = (Vs − Vz) / IL pour la résistance série en ohms, et Pr = (Vs − Vz) · IL pour la puissance dissipée dans cette résistance. La puissance nominale discrète recommandée est choisie égale ou supérieure au double de la dissipation calculée.
Que se passe-t-il si la tension zener dépasse l'alimentation ?
Un zener en parallèle ne peut pas réguler au-dessus de son rail d'alimentation ; Vz doit être strictement inférieure à Vs pour que la résistance série ait une marge positive.
Le courant de charge se saisit-il en milliampères ou en ampères ?
En ampères. Saisissez 0.02 pour une charge de 20 mA. Les courants non positifs sont rejetés pour que les erreurs d'unité apparaissent comme des erreurs de validation plutôt que comme des valeurs ohmiques absurdes.
Cela inclut-il un courant de polarisation zener Iz séparé ?
Non. Cette page utilise le modèle pédagogique à trois entrées où le courant série est le courant de charge. Si votre conception exige un courant de coude minimal, ajoutez Iz à votre courant effectif avant d'appeler.
Combien cela coûte-t-il ?
L'outil du navigateur est gratuit et s'exécute localement.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
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Appeler depuis votre stack
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-d '{"supply_voltage":12,"zener_voltage":5.1,"load_current":0.02}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/zener-resistor", {
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res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
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}Exemple de réponse
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"type": "elec.zener_resistor",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Comment dimensionner la résistance série du zener
Cette capacité rejette donc avec invalid_input tout cas où la tension zener dépasse ou égale l'alimentation, et elle rejette aussi les tensions ou courants non positifs qui masqueraient une erreur d'unité, comme saisir des milliampères en ampères sans conversion.
Ce que vous envoyez et ce que vous recevez
Des valeurs d'exemple correspondant à un zener de cinq virgule un volts sur un rail de douze volts avec vingt milliampères de charge sont : alimentation douze, zener cinq point un et courant de charge zéro point zéro deux. Si vous avez besoin de diviseurs de courant multibranches, de sommes de résistances en série, de limiteurs de courant pour LED avec chute directe ou d'un régulateur linéaire complet avec dropout et résistance thermique, traitez-les comme des outils distincts plutôt que de surcharger cette page de l'élément chuteur zener à trois entrées. Envoyez trois nombres positifs finis : supply_voltage en volts pour le rail non régulé, zener_voltage en volts pour la tension de claquage de la diode, et load_current en ampères pour le courant prélevé sur le nœud régulé. Des alias tels que vs, vin, vz, v_z, il, i_load et current sont acceptés pour que les formulaires et les scripts restent pratiques, mais une seule clé peut apparaître pour chaque grandeur. Les champs manquants, les chaînes non numériques, NaN, Infinity, les valeurs non positives et tout cas où la tension zener est supérieure ou égale à l'alimentation échouent avec invalid_input et ne sont pas facturés. En cas de succès, la réponse renvoie les entrées ajustées, voltage_drop comme Vs moins Vz, series_resistance et resistance_ohms comme la même valeur en ohms, resistor_power et power_watts comme la même dissipation en watts, power_rating_watts comme la taille de boîtier discrète recommandée, les étiquettes d'unité, la méthode zener_series_dropper et la chaîne de formule Rs égale parenthèse ouvrante Vs moins Vz parenthèse fermante sur IL. Le tarif des appels API réussis est la base publiée de $0.002 par élément ; les échecs de validation ne consomment pas de solde prépayé.
Où les calculateurs de résistance zener apparaissent dans le travail réel
Comme cette capacité est un moteur de parse pur, le tarif de l'API est la base publiée de $0.002 par élément réussi et une validation échouée ne consomme pas de solde.
Cas d'intégration
Régression de nomenclature et de fixtures
Automatisez par scripts les mêmes formules de Rs et de puissance utilisées dans le navigateur, afin que les fixtures CI vérifient que les puissances des résistances en stock couvrent toujours le courant de charge au pire cas.