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齐纳二极管原理及运用_齐纳二极管怎样运用_齐纳二极管运用电路图

本站为您提供的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,齐纳二极管又叫稳压二极管,齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。

  齐纳二极管又名稳压二极管,齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器材。在这临界击穿点上,反向电阻下降到一个很少的数值,在这个低阻区中电流添加而电压则坚持安稳,稳压二极管是依据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管首要被作为稳压器或电压基准元件运用。其伏安特性,稳压二极管能够串联起来以便在较高的电压上运用,经过串联就可取得更多的安稳电压。

  齐纳二极管原理

  在一般状况下,反向偏置的PN结中只需一个很小的电流。这个漏电流一向坚持一个常数,直到反向电压超越某个特定的值,超越这个值之后PN结忽然开端有大电流导通(图1.15)。这个忽然的含义严重的反导游通便是反向击穿,假如没有一些外在的办法来约束电流的话,它或许导致器材的损坏。反向击穿一般设置了固态器材的最大作业电压。但是,假如采纳恰当的预防办法来约束电流的话,反向击穿的结能作为一个十分安稳的参阅电压。

  导致反向击穿的一个机制是avalanche mulTIplicaTIon.考虑一个反向偏置的PN结。耗尽区跟着偏置上升而加宽,但还不够快到阻挠电场的加强。强壮的电场加快了一些载流子以十分高的速度穿过耗尽区。当这些载流子碰撞到晶体中的原子时,他们碰击松的价电子且发生了额定的载流子。因为一个载流子能经过碰击来发生额定的成千上外的载流子就好像一个雪球能发生一场雪崩相同,所以这个进程叫avalanche mulTIplicaTIon。

  反向击穿的另一个机制是tunneling.Tunneling是一种量子机制进程,它能使粒子在不论有任何妨碍存在时都能移动一小段间隔。假如耗尽区满足薄,那么载流子就能靠tunneling跳动曩昔。Tunneling电流首要取决于耗尽区宽度和结上的电压差。Tunneling引起的反向击穿称为齐纳击穿。

  结的反向击穿电压取决于耗尽区的宽度。耗尽区越宽需求越高的击穿电压。就如从前评论的相同,掺杂的越轻,耗尽区越宽,击穿电压越高。当击穿电压低于5伏时,耗尽区太薄了,首要是齐纳击穿。当击穿电压高于5伏时,首要是雪崩击穿。规划出的首要作业于反导游通的状况的PN二极管依据占主导地位的作业机制别离称为齐纳二极管或雪崩二极管。齐纳二极管的击穿电压低于5伏,而雪崩二极管的击穿电压高于5伏。一般工程师们不论他们的作业原理都把他们称为齐纳管。因而首要靠雪崩击穿作业的7V齐纳管或许会使人疑惑不解。

  实际上,结的击穿电压不只和它的掺杂特性有关还和它的几许形状有关。以上评论剖析了一种由两种均匀掺杂的半导体区域在一个平面相交的平面结。虽然有些真实的结近似这种抱负状况,大多数结是曲折的。曲率加强了电场,下降了击穿电压。曲率半径越小,击穿电压越低。这个效应对薄结的击穿电压由很大的影响。大多数肖特基二极管在金属-硅交界面边际有一个很明显的断层。电场强化能极大的下降肖特基二极管的丈量击穿电压,除非有特别的办法能削弱Schottky barrier边际的电场。

  齐纳二极管原理及运用_齐纳二极管怎样运用_齐纳二极管运用电路图

  齐纳二极管怎样运用

  稳压二极管要作业有两个条件:

  1、反向加在稳压二极管上的电压要大于稳压管的稳压值。

  2、经过稳压管的电流要到达其作业条件(也便是反向电流要满足大,一般至少是几个mA)。

  稳压二极管稳压电路图

  由硅稳压管组成的简略稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

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  这个电路是怎样进行稳压的呢?

  若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr也随之升高,引起负载电压Usc 升高。因为稳压管DW与负载Rfz并联,Usc 只需有根少一点添加,就会使流过稳压管的电流急剧添加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,然后抵消了Usr的升高,坚持负载电压Usc 根本不变。反之,若电网电压下降,引起Usr下降,形成Usc 也下降,则稳压管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,然后抵消了Usr的下降,坚持负载电压Usc 根本不变。

  若Usr 不变而负载电流添加,则R1上的压降添加,形成负载电压Usc 下降。Usc 只需下降一点点,稳压管中的电流就敏捷减小,使R1上的压降再减小下来,然后坚持R1上的压降根本不变,使负载电压Usc 得以安稳。

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  综上所述能够看出,稳压管起着电流的主动调理作 用,而限流电阻起着电压调整效果。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的安稳性越好。

  齐纳二极管运用留意事项

  1、要留意一般二极管与稳压二极管的差异办法。不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形色彩等与稳压二极管较类似,如不仔细差异,就会运用过错。差异办法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳 压二极管的表面面上都标有稳压值,如5V6,表明稳压值为5.6V;用万用表进行丈量,依据单导游电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判别出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时比较,若呈现的反向阻值很大,为一般二极管的或许性很大,若呈现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。

  2、留意稳压二极管正向运用与反向运用的差异。稳压二极管正导游通运用时,与一般二极管正导游通运用时根本相同,正导游通后两头电压也是根本不变的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正向运用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压功能也欠好,一般不单独用稳压管的正导游通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联运用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿效果,以进步稳压效果。

  3、要留意限流电阻的效果及阻值巨细的影响。在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和进步稳压效果的效果。若不加该电阻即当R=0时,简单烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大,电路稳压功能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。

  4、要留意输入与输出的压差。正常运用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两头的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失掉稳压效果,只需是大于联系时,才有稳压效果,而且压差越大,限流电阻的阻值也应越大,否则会损坏稳压管。

  5、稳压管可串联运用。几个稳压管串联后,可取得多个不同的稳压值,故串联运用较常见。下面举例阐明两个稳压管串联运用后,怎么求得稳压值。若一个稳压管的稳压值为5.6V,另一个稳压值为3.6V,设稳压管正导游通时电压均为0.7V,则串联后共有四种不同的稳压值,如图1示。

  6、稳压管一般不并联运用。几个稳压管并联后,稳压值将由最低(包含正导游通后的电压值)的一个来决议。仍是以上述两个稳压管为例,来阐明稳压值的计算办法。两个并联后共有四种状况,稳压值只需两个,如图2示。除非特殊状况,稳压二极管都不并联运用。

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