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二极管作业原理,二极管稳压电路解析

本站为您提供的二极管工作原理,二极管稳压电路解析,二极管的英文是diode。二极管的正。负二个端子,(如图)一端称为阳极,一端称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动。二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能流动电流。

  二极管的英文是diode。二极管的正。负二个端子,(如图)一端称为阳极,一端称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动。二极管是由半导体组成的器材。半导体不管那个方向都能活动电流。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  前期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器材。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器材依照外加电压的方向,具有单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结构成的p-n结界面。在其界面的两头构成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,因为p-n 结两头载流子的浓度差引起分散电流和由自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况,这也是常态下的二极管特性。前期的二极管包括“猫须晶体(“Cat‘s Whisker” Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。如今最遍及的二极管大多是运用半导体资料如硅或锗。

  二极管的特性:

  (1)二极管的正向特性:

  在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种衔接方法,称为正向偏置。当加在二极管两头的正向电压很小时,二极管依然不能导通,流过二极管的正向电流十分弱小。只有当正向电压到达某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗二极管约为0.2V,硅二极管约为0.6V)今后,二极管才干直正导通。导通后二极管两头的电压根本上坚持不变(锗二极管约为0.3V,硅二极管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

  (2)二极管反向特性:

  在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此刻二极管中简直没有电流流过,此刻二极管处于截止状况,这种衔接方法,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,依然会有弱小的反向电流流过二极管,称为漏电流。当一般二极管两头的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失掉单独向导电特性,二极管会反向热击穿而损坏。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  (3)稳压二极管:

  稳压二极管是一个特别的面触摸型的半导体硅二极管,其伏安特性曲线与一般二极管类似,但反向击穿曲线比较陡,稳压二极管作业于反向击穿区,因为它在电路中与恰当电阴合作后能起到安稳电压的作用,故称为稳压管。稳压管反向电压在必定规模内改动时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流忽然陡增,稳压管然后反向击穿,尔后,电流虽然在很大规模内改动,但稳压管两头的电压的改动却适当小,利于这一特性,稳压管拜访就在电路到起到稳压的作用了。并且,稳压管与其它一般二极管不同,反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又康复正常,但假如反向电流超越答应规模,二极管将会发热击穿而损坏,所以要用电阻约束其电流。

  (4)击穿:

  外加反向电压超越某一数值时,反向电流会忽然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失掉单向导电性。假如二极管没有因电击穿而引起过热,则单向导电性不必定会被永久损坏,在撤消外加电压后,其功能仍可康复,不然二极管就损坏了。因而运用时应防止二极管外加的反向电压过高。

  二极管是一种具有单向导电的二端器材,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性,简直在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器材之一,其使用也十分广泛。

  二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降会随不同发光色彩而不同。主要有三种色彩,详细压降参考值如下:赤色发光二极管的压降为2.0--2.2V,黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V,正常发光时的额外电流约为20mA。二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时分要接相习惯的电阻。

  二极管的作业原理:

  二极管作业原理(正向导电,反向不导电)晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体构成的p-n结,在其界面处两头构成了空间电荷层,并且建有自建电场,当不存在外加电压时,因为p-n结两头载流子浓度差引起的分散电流和自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况。当发生正向电压偏置时,外界电场与自建电场的相互抑消作用使载流子的分散电流添加引起了正向电流。(也便是导电的原因)当发生反向电压偏置时,外界电场与自建电场进一步加强,构成在必定反向电压规模中与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。(这也便是不导电的原因)晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体构成的p-n结,在其界面处两头构成空间电荷层,并建有自建电场当不存在外加电压时,因为p-n结两头载流子浓度差引起的分散电流和自建电场引起的漂移电流持平而处于电平衡状况。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的相互抑消作用使载流子的分散电流添加引起了正向电流。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  二极管作业原理简略来说便是PN结,二极管一端是P也便是空穴型半导体,其间电子缺乏,有许多缺电子构成的“坑”,加电场后,这些坑会移动(其实是周围的电子过来填坑,那个电子过来之后构成了新的坑)

  另一端是N也便是电子型半导体,其间电子稍微有点过多,构成了一些能够自在移动的电子,P和N触摸在一起之后,触摸部位的N中的电子会去填P中的坑,构成一个没有空穴也没有电子的层,称为耗尽,加上正向电压之后,电场把电子从P的方向朝N赶,这样填了P中的坑的N的电子会被赶回去,耗尽层消失,此刻能够正常通电,加上反向电压之后,电场把电子从N的方向朝P赶,这样更多的坑会被N的电子填掉,耗尽层加厚,发生很厚的一层无法导电的区域,无法通电。

  稳压二极管作业原理:

  最简略的稳压电路由稳压二极管组成如图所示。从稳压二极管的特性可知,若能使稳压管一直作业在它的稳压区内,则VO.根本安稳在Vz左右。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  当电网电压升高时,若要坚持输出电压不变,则电阻器R上的压降应增大,即流过R的电流增大。这增大的电流由稳压二极管包容,它的作业点将由b点移到C点,由特性曲线可知此刻Vo≈Vz根本坚持不变。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  若稳压二级管稳压电路负载电阻变小时,要坚持输出电压不变,负载电流要变大。因为VI坚持不变,则流过电阻R的电流不变。此刻负载需求增大的电流由稳压管调理出来,它的作业点将由b点移到a点。所以,稳压管可认为是使用调理流过本身的电流巨细(端电压根本不变)来满意负载电流的改动,并和限流电阻R合作将电流的改动转化为电压的改动以习惯电网电压的改动。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  稳压二极管作业原理一种用于安稳电压的单结二极管。它的伏安特性,稳压二极管符号如图1所示。结构同整流二极管。加在稳压二极管的反向电压添加到必定数值时,将或许有很多载流子隧穿伪结的位垒,构成大的反向电流,此刻电压根本不变,称为地道击穿。当反向电压比较高时,在位垒区内将或许发生很多载流子,受强电场作用构成大的反向电流,而电压亦根本不变,为雪崩击穿。因而,反向电压接近击穿电压时,反向电流敏捷添加,而反向电压简直不变。这个近似不变的电压称为齐纳电压(地道击穿)或雪崩电压(雪崩击穿)。

  二极管作业原理,二极管稳压电路解析

  图1 稳压二极管伏安特性曲线

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  图2 等效电路抱负形式

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  图3 抱负形式导通状况常见的两种稳压电路接法

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  图4 实践形式导通状况

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  图5 实践形式导通状况常见的两种稳压接线电路

  稳压二极管的主要参数

  1.Vz— 安稳电压。

  指稳压管经过额外电流时两头发生的安稳电压值。该值随作业电流和温度的不同而略有改动。因为制作工艺的不同,同一类型稳压管的稳压值也不完全共同。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

  2.Iz— 安稳电流。

  指稳压管发生安稳电压时经过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压作用会变差;高于此值时,只要不超越额外功率损耗,也是答应的,并且稳压功能会好一些,但要多耗费电能。

  3.Rz— 动态电阻。

  指稳压管两头电压改动与电流改动的比值。该比值随作业电流的不同而改动,一般胜作电流愈大,动态电阻则愈小。例如,2CW7C稳压管的作业电流为5mA时,Rz为18Ω;作业电流为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA时,Rz为2Ω ; 》 20mA则根本保持此数值。

  4.Pz— 额外功耗。

  由芯片答应温升决议,其数值为安稳电压Vz和答应最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V,Izm为20mA,则该管的Pz为60mWo

  5.Ctv— 电压温度系数。

  是阐明安稳电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高0.07%。

  6.IR— 反向漏电流。

  指稳压二极管在规则的反向电压下发生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时,IR=O.1uA;在VR=6V时,IR=10uA。

  挑选二极管的根本原则:

  1.要求导通电压低时选锗管;要求反向电流小时选硅管。

  2.要求导通电流大时选面结合型;要求作业频率高时选点触摸型。

  3.要求反向击穿电压高时选硅管。

  4.要求耐高温时选硅管。

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