Die Z-Diode hat in diesem Schaltplan die Funktion die Gesamt-Schwellenspannung des "LED-Anzeige-Zweigs" zu erhöhen. Dadurch wird der zusätzliche LED-Strom erst aktiviert, wenn der Spannungsteiler eine bestimmte Mindestspannung erreicht. Ohne die Z-Diode würde der Übergang fließend sein und die LED würde bereits bei niedrigen Temperaturen leuchten.
Die Z-Diode wird in Sperrrichtung betrieben und ab einer bestimmten Sperrspannung beginnt der Strom schlagartig zuzunehmen. In diesem Schaltplan dient sie dazu die Spannung am Widerstand R8 zu erhöhen und dadurch den LED-Strom auf einen Maximalwert zu begrenzen.
Das Ziel ist es, eine bestimmte Temperaturschwelle zu erreichen, bevor der zusätzliche Strom durch die LED fließt. Durch die Erhöhung der Gesamt-Schwellenspannung auf ~circa․ 5V wird dieser Effekt erreicht. Die Z-Diode stellt sicher, dass der Spannungsteiler mindestens 5V an R8 annimmt, bevor der zusätzliche LED-Strom fließt. Bei niedrigeren Temperaturen bleibt der Stromfluss durch den LED-Zweig aus.
Ein weiterer Vorteil der Z-Diode ist: Sie die Steilheit und Linearität des Spannungsteilers verbessert. Ein Spannungsteiler zeigt sein größtes Delta, wenn er bei ungefähr der halben Versorgungsspannung seinen Arbeitspunkt hat. Ohne die Z-Diode müsste der Spannungsteiler bei R8 bei 2V liegen was zu einer geringeren Steilheit führen würde. Zudem wäre die Verlustleistung des NTC im Vergleich zu R8 wesentlich höher.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Z-Diode in diesem Schaltplan dafür sorgt, dass die LED erst ab einem bestimmten Wert des NTC-Widerstands zu leuchten beginnt. Sie erhöht die Gesamt-Schwellenspannung des LED-Zweigs und begrenzt den LED-Strom auf einen Maximalwert. Die Z-Diode verbessert zudem die Steilheit und Linearität des Spannungsteilers.
Die Rolle der Z-Diode bei einer LED mit variablem Widerstand
Welchen Zweck erfüllt die Z-Diode in einem Schaltplan mit einer LED, die durch einen variablen Widerstand gesteuert wird?