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齐纳二极管原理及使用_齐纳二极管怎么使用_齐纳二极管使用电路图

2022-02-10 08:13分类:电子元器件 阅读:

 

  齐纳二极管又叫稳压二极管,齐纳二极管是一种直至临界值反方向击穿电压前都有着很高电阻器的半导体元器件。在这里临界值穿透点上,反方向电阻器减少到一个非常少的标值,在这个低阻区中电流量提升而工作电压则维持稳定,稳压二极管是依据击穿电压来划档的,由于这个特点,稳压极管关键被做为稳压电源或工作电压标准元器件应用。其光电流特点,稳压二极管能够 串连起來便于在较高的电流上应用,根据串连就可获取大量的平稳工作电压。

  齐纳二极管基本原理

  在一般状况下,反方向限幅的PN结中只有一个不大的电流量。这一泄露电流一直维持一个参量,直至反方向工作电压超出某一特殊的值,超出这一值以后PN结忽然逐渐有很大电流量通断(图1.15)。这一突然之间的实际意义很大的反指导通便是反方向穿透,要是没有一些外在的方法来限定电流量得话,它将会造成元器件的毁坏。反方向穿透一般设定了固体元件的最高工作标准电压。殊不知,假如采用合理的防范措施来限定电流量得话,反方向穿透的结能做为一个十分平稳的参照工作电压。

  造成反方向穿透的一个体制是avalanche mulTIplicaTIon.考虑到一个反方向限幅的PN结。耗光区伴随着参考点升高而扩宽,但还不够快到阻拦静电场的提升。强劲的静电场加快了一些自由电子以十分高的速率越过耗光区。当这种自由电子撞击到结晶中的原子时,她们碰撞松的价电子且造成了附加的自由电子。由于一个自由电子能根据碰撞来造成附加的成千上万上海外国语的自由电子就仿佛一个滚雪球能造成一场山崩一样,因此 这一环节叫avalanche mulTIplicaTIon。

  反方向穿透的另一个体制是tunneling.Tunneling是一种量子科技体制全过程,它能使颗粒在无论有任何的阻碍存有时都能挪动一小一段距离。假如耗光区充足薄,那麼自由电子就能靠tunneling弹跳以往。Tunneling电流量关键在于耗光区总宽和结上的电流差。Tunneling造成的反方向穿透称之为齐纳穿透。

  结的反方向击穿电压在于耗光区的总宽。耗光区越宽必须越高的击穿电压。就如此前探讨的一样,夹杂的越硬,耗光区越宽,击穿电压越高。当击穿电压小于5伏时,耗光区过薄了,主要是齐纳穿透。当击穿电压高过5伏时,主要是雪崩击穿。设计方案出的首要工作中于反指导通的情况的PN二极管依据占主导性的工作方案各自称之为齐纳二极管或雪崩二极管。齐纳二极管的击穿电压小于5伏,而雪崩二极管的击穿电压高过5伏。一般技术工程师们无论她们的原理都把她们称之为齐纳管。因而关键靠雪崩击穿工作中的7V齐纳管很有可能会让人疑惑不解。

  事实上,结的击穿电压不但和它的夹杂特点相关还和它的立体几何样子相关。之上探讨剖析了一种由二种匀称夹杂的半导体材料地区在一个平面图交叉的平面图结。虽然有一些真真正正的结类似这类梦想状况,大部分结是弯折的。折射率提升了静电场,减少了击穿电压。夹角越小,击穿电压越低。这一效用对薄结的击穿电压由非常大的危害。大部分肖特基二极管在金属材料-硅边界条件边沿有一个很显然的断块。静电场加强能巨大的减少肖特基二极管的精确测量击穿电压,除非是有尤其的对策能消弱Schottky barrier边沿的静电场。

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  齐纳二极管如何使用

  稳压二极管要工作中有两个标准:

  1、反方向加在稳压二极管上的电流要超过稳压极管的降压值。

  2、根据稳压极管的电流量要实现其作业标准(也就是反方向电流量要充足大,一般最少是好多个mA)。

  稳压二极管稳压电源电路图

  由硅稳压极管构成的简易稳压电源电路如图所示5- l9(a)所显示。硅稳压极管DW与负荷Rfz,串联,R1为功率电阻。

  齐纳二极管原理及使用_齐纳二极管怎么使用_齐纳二极管使用电路图

  这一电源电路是怎么样开展稳压管的呢?

  若电力网工作电压上升,逆变电路的输出电压Usr也随着上升,造成负荷工作电压Usc 上升。因为稳压极管DW与负荷Rfz串联,Usc 只需有根少一点提高,便会使穿过稳压极管的电流量骤然提升,促使I1也扩大,功率电阻R1上的电流扩大,进而抵减了Usr的上升,维持负荷工作电压Usc 基本上不会改变。相反,若电力网工作电压减少,造成Usr降低,导致Usc 也降低,则稳压极管中的电流量大幅度减少,促使I1减少,R1上的损耗也减少,进而抵减了Usr的降低,维持负荷工作电压Usc 基本上不会改变。

  若Usr 不会改变而负荷电流量提升,则R1上的压损提升,导致负荷工作电压Usc 降低。Usc 只需降低一点点,稳压极管中的交流电就快速减少,使R1上的损耗再减少出来,进而维持R1上的损耗基本上不会改变,使负荷工作电压Usc 得到平稳。

  齐纳二极管原理及使用_齐纳二极管怎么使用_齐纳二极管使用电路图

  总的来说能够看得出,稳压极管起着电流量的自动调节作 用,而功率电阻起着工作电压调节功效。稳压极管的动态性电阻器越小,功率电阻越大,输出电压的可靠性越好。

  齐纳二极管应用常见问题

  1、要留意一般二极管与稳压二极管的区分方式 。许多的一般二极管,尤其是玻璃封装的管,外观设计色调等与稳压二极管较类似,如不仔细差别,便会应用不正确。差别方式 是:看外观设计,许多稳压二极管为园柱状,较短粗,而一般二极管若为园柱状的则较长细;看标示,稳 压二极管的表面表面都标着稳压管值,如5V6,表明稳压管数值5.6V;用数字万用表完成精确测量,依据单边导电率,用X1K挡先把被测二极管的正负性分辨出去,随后用X10K挡,黑电笔接二极管负级,红直流电流表接二极管正级,测的电阻值与X1K挡时对比,若产生的反方向电阻值非常大,为一般二极管的概率非常大,若产生的反方向电阻值越来越不大,则为稳压二极管。

  2、留意稳压二极管正方向应用与反方向应用的差别。稳压二极管正指导通应用时,与一般二极管正指导通应用时基本一致,正指导通后两直流电压也是基本上一致的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正方向应用做稳压极管用,但其稳压管值将小于1V,且稳压管特性也不太好,一般不直接用稳压极管的正指导通特点来稳压管,只是用反方向穿透特点来稳压管。反方向击穿电压值即是稳压管值。有时候将2个稳压极管串连应用,一个运用它的正面特点,另一个运用它的方向特点,则既能稳压管又能起温度补偿功效,以提升 稳压管实际效果。

  3、要留意功率电阻的功效及电阻值尺寸的危害。在稳压二极管稳压电源电路中,一般都需要串连一个电阻器R,如图所示1或2示。该电阻器在线路中起过流保护和提升 稳压管实际效果的功效。若不用该电阻器即当R=0时,非常容易烧毁稳压极管,稳压管实际效果也会偏差。功率电阻的电阻值越大,电源电路稳压管特性越好,但键入与輸出压力差也会过大,耗电量也就越多。

  4、要特别注意键入与导出的压力差。一切正常运用时,稳压二极管稳压电源电路的输出电压相当于稳压极管反方向穿透后两边的降压值,若键入到稳压电源电路中的电流值低于稳压极管的降压值,则电源电路将丧失稳压管功效,仅有是超过关联时,才有稳压管功效,而且压力差越大,功率电阻的电阻也应越大,不然会毁坏稳压极管。

  5、稳压极管可串连应用。好多个稳压极管串连后,可得到好几个不一样的降压值,故串连应用较普遍。下边举例子2个稳压极管串连应用后,怎样求取稳压管值。若一个稳压极管的稳压管数值5.6V,另一个稳压管数值3.6V,设稳压极管正指导通时工作电压均为0.7V,则串连后一共有四种不一样的降压值,如图所示1示。

  6、稳压极管一般不串联应用。好多个稳压极管串联后,稳压管值将由最少(包含正指导通后的电流值)的一个来决策。或是以以上2个稳压极管为例子,来表明稳压管值的计算方式。2个串联后一共有四种状况,稳压管值仅有2个,如图2示。除非是特殊情况,稳压二极管也不串联应用。

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