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齐纳二极管的特性_齐纳二极管参数_齐纳二极管的应用

2022-02-10 08:16分类:电子元器件 阅读:

 

  稳压二极管,英文名字Zener diode,又叫齐纳二极管。运用pn结反方向穿透情况,其电流量可在较大区域内转变而工作电压基本上一致的状况,做成的起稳压管功效的二极管。此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不大的标值,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。稳压二极管能够 串连起來便于在较高的电流上应用,根据串连就可得到 更多的平稳工作电压。

  齐纳二极管的特点

  稳压二极管的正面特点和一般二极管类似。

  其反方向特点是在反方向工作电压小于反方向击穿电压时,反方向电阻器非常大,反方向泄露电流很小。可是,当反方向工作电压邻近反方向工作电压的临界点时,反方向电流量陡然扩大,称之为穿透,在这里一临界值穿透点上,反方向电阻器陡然降至不大值。

  虽然电流量在非常大的范畴内转变,而二极管两边的工作电压却大部分平稳在击穿电压周边,进而达到了二极管的降压作用。下面的图为稳压二极管的光电流特点曲线图

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  齐纳二极管主要参数

  1、Uz— 平稳工作电压

  指稳压极管根据额定电压时两边形成的平稳工作电压值。该值随工作中电流量和环境温度的差异而略微更改。因为生产工艺技术的区别,同一型号规格稳压极管的降压值都不完全一致。比如,2CW51型稳压极管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

  2、Iz— 额定电压

  指稳压极管造成平稳工作电压时根据该管的电流。小于此值时,稳压极管虽并不是不可以稳压管,但稳压管实际效果会下降;高过此值时,只需不超过最大功率耗损,也是容许的,并且稳压管特性会更好一些,但是多耗费电磁能。

  3、Rz— 动态性电阻器

  指稳压极管两直流电压转变与电流量变动的比率。该比率随工作中电流量的差异而更改,一般是工作中电流量愈大,动态性电阻器则越小。比如,2CW7C稳压极管的工作中电流量为 5mA时,Rz为18Ω;工作中电流量为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA时,Rz为2Ω ; 》 20mA则基本上保持此标值。

  4、Pz— 额定值功能损耗

  由集成ic容许升温决策,其标值为平稳工作电压Vz和容许较大 电流量Izm的相乘。比如2CW51稳压极管的Vz为3V,Izm为20mA,则该管的Pz为60mWo

  5、α---温度系数

  假如稳压极管的气温转变,它的平稳工作电压也会产生细微转变,溫度转变1℃所造成管道两电压的相对性变化量就是温度系数(企业:﹪/℃)。一般说来稳压管值小于6V归属于齐纳穿透,温度系数是负的;高过6V的属雪崩击穿,温度系数是正的。溫度增高时,耗尽层减少,耗尽层中,分子的价电子升高到较高的动能,较小的场强就可以把价电子从分子中激起出去造成齐纳穿透,因而它的温度系数是负的。雪崩击穿产生在耗尽层较宽场强较低时,溫度提升使晶格常数分子震动力度增加,阻拦了自由电子的健身运动。这类情形下,仅有提升反方向工作电压,才可以产生雪崩击穿,因而雪崩击穿的工作电压温度系数是正的。这就是为何稳压管数值15V的稳压极管其稳压管值随溫度慢慢扩大的,而稳压管数值5V的稳压极管其稳压管值随溫度慢慢减少的缘故。比如2CW58稳压极管的温度系数是 0.07%/°C,即溫度每上升1°C,其稳压管值将上升0.07%。

  对主机电源规定非常高的场所,可以用2个温度系数反过来的稳压极管串连起來做为赔偿。因为互相赔偿,温度系数大大的减少,可使温度系数做到0.0005%/℃。

  6、IR— 反方向泄露电流

  指稳压二极管在要求的方向工作电压下形成的泄露电流。比如2CW58稳压极管的VR=1V时,IR=O.1uA;在VR=6V时,IR=10uA。

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  齐纳二极管的运用

  1、标准电压源

  运用稳压管二级管DZ给予标准电压源的线路如图所示3所显示 历经全波整流和电容滤波获得交流电压,再历经电阻器R和稳压管二级管DZ构成的稳压电源电路,向负荷RL给予一个较稳定的交流电压。当交流电短路或负荷变动时,如交流电流提升,会使输出电压Uo上升,负荷工作电压UL也扩大。加在稳压二极管DZ两边的工作电压相对应提升,假定这时稳压极管已处在穿透情况,由稳压二极管的光电流特点得知。稳压二极管的工作电压稍有提升,其电流量会大幅度提升,穿过电阻器R的电流量随着提升,UZ工作电压扩大,使输出电压不可以上升。进而保持了输出电压基本上不会改变。这就是用稳压二极管作标准开关电源的基本概念。

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  2、过压维护电源电路

  过电压保护电源电路分成过低电压维护和过髙压维护电源电路。一些电源电路和元器件不允许在过低电压下长时间工作中,因此可选用如图4所显示的稳压二极管作过低压维护电源电路。当电源电压US超出稳压极管击穿电压时,稳压极管DZ穿透通断,有充足的电流量鼓励汽车继电器,接触点J1姿势给负荷RL供电系统。一旦电源电压过低(达不上稳压极管平稳工作电压值)时,就沒有电流量穿过汽车继电器J,J1断掉负荷即与开关电源分离。功率电阻SR的挑选标准是:SR=SU/Ij-Rj 在其中Us为电源电压,Ij为汽车继电器工作中电流量.Rj为汽车继电器电阻测量。

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  过高电压维护电源电路:来源于开关电源的脉冲电流过高.能够 选用如图所示3所显示的稳压极管维护。图5a是直流稳压电源过压维护电源电路,图5b是交流电过压维护电源电路。一切正常状志下,电源电压小于稳压极管的击穿电压,团稳压极管的逆向电阻器非常大,对开关电源等同于引路,稳压极管不通断。当电源电压过高时,稳压极管被穿透通断,且电流量扩大,工作电压受限制。

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  3、限幅功效

  为丁避免放大仪等输出电压超出规定值.可选用如图所示6所显示稳压极管限幅电源电路。其导出的电流最高值被限定在等于稳压极管的平稳工作电压值上 该电源电路为运算放大器限幅电源电路,DZ1和DZ2连接在集成运放电路中。一切正常运行时输出电压低于稳压极管DZ的平稳工作电压,这条意见反馈环路失灵。但当键入工作电压做到ZdSCUUU??标准时,就有一个稳压极管被穿透。另一个正指导通,负的反馈提升,使输出电压限定在ZdUU?的范畴内。ZU为平稳工作电压,

  dU为正指导通工作电压。稳压极管用以限幅的基础电源电路有串并联电路之分。串连限幅的输出电压波型是键入工作电压波型中高过稳压极管击穿电压的一部分,它可以用来抑止影响单脉冲,以提升线路的抗干扰性。还能做鉴幅器。串联限幅的输出电压波型是键入波型中小于稳压极管平稳电流的一部分,它能够 用于整形和平稳輸出渡形的幅度值。还能将导入的正弦波形整形美容为波形,或是以垒波整流器后的波型获得锯齿波。取种梯状渡广泛运用于单结晶体三极管的可控性开启电源电路中做同歩开关电源的用处。

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  4、脉冲信号挪动和放大仪相互之间的藕合

  一些直流放大器各个中间无耦台电容器或无变电器防护直流电时,各个间的静态工作点会互相影响。为了更好地使其各个中间都能获得一个适合的静态工作点,且被扩大的数据信号损害较小,常见稳压极管当做藕合元器件。因为稳压极管工作中在反方向穿透区的电阻器不大,基本上能够 无衰减系数地传输数据信号。在模拟电路中,由不一样种类导电性的晶体三极管构成的分立元件电源电路和不一样品种的数据集成电路芯片,他们的讯号脉冲信号通常有不一样的峰峰值和旋光性规定,当他们互相连接时,一般都必须加一个脉冲信号挪动电源电路插口。

  假如前面輸出脉冲信号超过后续规定的输进脉冲信号,且旋光性同样,一般无需串连或串联限幅器;若前后左右级数据信号脉冲信号极性相反,则脉冲信号迁移电源电路可选用如图所示5所显示的方式,图上虚线条的稳压极管和一个电阻器构成脉冲信号电源电路:它把数据信号脉冲信号从0~9.5V变为5~0V,进而可与集成电路芯片相符合。从图7所显示波型能够 看得出:根据脉冲信号穆动电源电路后数据信号波型不会改变,但脉冲信号挪动了一个稳压极管的平稳工作电压值。在具体线路中,经常必须运放电路推动TTL数据集成电路芯片,而TTL的工作标准电压为5V,大部分运放电路的输入输出为?l2V,这明显不可以立即推动。可以用图8所显示电源电路使导出的电流数据信号箝制在-0.7~5V中间,则可进行推动。

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