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稳压二极管是如何稳压,稳压二极管工作原理是什么

发布时间:2024-01-02 22:42:09编辑:温柔的背包来源:

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稳压二极管是如何稳压,稳压二极管工作原理是什么

齐纳二极管(也称为齐纳二极管)是一种用于稳定电压的单PN结二极管。这种二极管是一种半导体器件,在达到临界反向击穿电压之前具有高电阻。在这个临界击穿点,反向电阻降至非常小的值。在这个低电阻区域,电流增加,而电压保持不变。齐纳二极管根据击穿电压分级。由于这一特性,齐纳二极管主要用作稳压器或电压参考元件。

因此,工程师们制造了更多种类的不同稳压值的稳压管来满足市场需求。

齐纳二极管如何稳压——齐纳二极管的工作原理?晶体二极管是由P型半导体和N型半导体形成的pn结,界面两侧形成空间电荷层,自建电场。没有外加电压时,pn结两侧载流子浓度差引起的扩散电流等于自建电场引起的漂移电流,处于电平衡状态。

当外界存在直流偏压时,外电场和自建电场的相互抑制增加了载流子的扩散电流,引起正向电流。当有外部反向偏压时,外部电场和自建电场进一步加强,在一定的反向电压范围内形成与反向偏压值无关的反向饱和电流I0。

当施加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值,导致载流子倍增,产生大量的电子-空穴对,产生较大的反向击穿电流,称为二极管击穿现象。

齐纳二极管电路图

如果电网电压上升,整流器电路的输出电压Usr也上升,导致负载电压Usc上升。由于调压器DW与负载Rfz并联,只要Usc有一点增加,流经调压器DW的电流就会急剧增加,这样I1也会增加,限流电阻R1两端的压降也会增加,从而抵消Usr的增加,保持负载电压Usc基本不变。

另一方面,如果电网电压降低,导致Usr降低,Usc减少,则调压管中的电流急剧减少,从而减少了I1和R1上的电压降,从而抵消了Usr的降低,保持负载电压Usc基本不变。

如果Usr保持不变并且负载电流增加,则R1上的电压降增加,导致负载电压Usc降低。只要Usc下降一点点,稳压器中的电流就会迅速降低,R1上的电压降就会再次降低,从而保持R1上的电压降基本不变,稳定负载电压Usc。

齐纳二极管如何稳压-主要参数1)稳压Uz稳压是齐纳二极管在反向击穿区的工作电压和管两端的电压。该值随工作电流和温度而略有变化。即使是同类型的齐纳二极管,其稳定电压值也有一定的分散性。比如2CW14硅齐纳二极管的稳定电压是6 ~ 7.5v.

2)当耗散功率Pz的反向电流通过齐纳二极管的PN结时,会产生一定的功率损耗,PN结的温度也会升高。电子管的耗散功率是根据允许的PN结工作温度确定的。通常情况下,小功率管大约是几百毫瓦到几瓦。最大耗散功率Pzm:稳压器的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热。反向工作时,PN结的功率损耗为:Pz=Vz*Iz,Izmax可由Pzm和Vz确定。

3)稳定电流Izmin最小稳定电流Izmin和Izmax稳定电流:工作电压等于稳定电压时的反向电流;最小稳定电流:齐纳二极管工作在稳定电压时所需的最小反向电流;最大稳定电流:齐纳二极管允许的最大反向电流。动态电阻rz的概念和一般二极管一样,只是齐纳二极管的动态电阻是从它的反向特性得到的。rz越小,稳压器的击穿特性越陡。rz=Vz/Iz

4)温度系数温度的变化会改变Vz。在稳压器中,当| VZ | 7 V时,VZ具有正温度系数,反向击穿为雪崩击穿。当|Vz|4V时,Vz具有负温度系数,反向击穿为齐纳击穿。当4V|Vz|7V时,稳压器的温度系数可以接近于零。这种齐纳二极管可以用作标准齐纳二极管。

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