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齐纳二极管原理及应用

宣布时间:2018年12月25日 16:12    宣布者:xunavc
  齐纳二极管又叫稳压二极管,齐纳二极管是一种直莅临界反向击穿电压前都具有很高电阻半导体器件。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添而电压则保持恒定,稳压二极管是凭证击穿电压来分档的,由于这类特点,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件应用。其伏安特点,稳压二极管可以勾通起来以便在较高的电压上应用,经由历程勾通便可取得更多的稳固电压。
  齐纳二极管原理
  在通常情形下,反向偏置的PN结中只需一个很小的电流。这个泄电流一直保持一个常数,直到反向电压逾越某个特定的值,逾越这个值以后PN结突然泉源有年夜电流导通(图1.15)。这个突然的意义严严重年夜的反向导通就是反向击穿,假定没有一些内在的措施来限制电流的话,它能够招致器件的破损。反向击穿通常设置了固态器件的最年夜使命电压。可是,假定接纳适当的预防措施来限制电流的话,反向击穿的结能作为一个异常稳固的参考电压。
  招致反向击穿的一个机制是avalanche multiplication.推敲一个反向偏置的PN结。耗尽区随着偏置上升而加宽,但还不够快到阻挡电场的增强。强年夜的电场加速了一些载流子以异常高的速率穿过耗尽区。当这些载流子碰撞到晶体中的原子时,他们撞击松的价电子且发生了特此外载流子。由于一个载流子能经由历程撞击来发生特此外成千上外的载流子就似乎一个雪球能发生一场雪崩一样,以是这个历程叫avalanche multiplication。
  反向击穿的此外一个机制是tunneling.Tunneling是一种量子机制历程,它能使粒子在岂论有任何误差存在时都能移动一小段距离。假定耗尽区足够薄,那么载流子便可以靠tunneling腾踊之前。Tunneling电流主要取决于耗尽区宽度和结上的电压差。Tunneling惹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。耗尽区越宽须要越高的击穿电压。就如先前议论辩说的一样,搀杂的越轻,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,主若是齐纳击穿。当击穿电压高于5伏时,主若是雪崩击穿。设计出的主要使命于反向导通的状态的PN二极管凭证占主导职位的使命机制划分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。通常工程师们岂论他们的使命原理都把他们称为齐纳管。是以主要靠雪崩击穿使命的7V齐纳管能够会令人嫌疑不解。
  现实上,结的击穿电压不只和它的搀杂特点有关还和它的几何形状有关。以上议论辩说剖析了一种由两种匀称搀杂的半导体区域在一个平面订交的平面结。虽然有些真实的结近似这类理想情形,年夜多数结是曲折的。曲率增强了电场,降低了击穿电压。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年夜的影响。年夜多数肖特基二极管在金属-硅接壤面边缘有一个很显着的断层。电场强化能极年夜的降低肖特基二极管的丈量击穿电压,除非有特其他措施能削弱Schottky barrier边缘的电场。
  齐纳二极管怎样应用
  稳压二极管要使命有两个条件:
  1、反向加在稳压二极管上的电压要年夜于稳压管的稳压值。
  2、经由历程稳压管的电流要到达其使命条件(也就是反向电流要足够年夜,浅易至少是几个mA)。
  稳压二极管稳压电路图
  由硅稳压管组成的质朴稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。
  这个电路是怎样阻拦稳压的呢?
  若电网电压降低,整流电路的输入电压Usr也随之降低,惹起负载电压Usc 降低。由于稳压管DW与负载Rfz并联,Usc 只需有根少一点增添,就会使流过稳压管的电流急剧增添,使得I1也增年夜,限流电阻R1上的电压降增年夜,从而抵消了Usr的降低,保持负载电压Usc 基本稳固。反之,若电网电压降低,惹起Usr降低,组成Usc 也降低,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,从而抵消了Usr的降低,保持负载电压Usc 基本稳固。
  若Usr 稳固而负载电流增添,则R1上的压降增添,组成负载电压Usc 降低。Usc 只需降低一点点,稳压管中的电流就迅速减小,使R1上的压降再减小上去,从而保持R1上的压降基本稳固,使负载电压Usc 得以稳固。
  综上所述可以看出,稳压管起着电流的自动调治作 用,而限流电阻起着电压调剂作用。稳压管的静态电阻越小,限流电阻越年夜,输入电压的稳固性越好。
  齐纳二极管应用重视事项
  1、要重视浅易二极管与稳压二极管的差异措施。许多的浅易二极管,特殊是玻璃封装的管,形状色彩等与稳压二极管较类似,如不仔细差异,就会应用弱点。差异措施是:看形状,许多稳压二极管为园柱形,较短粗,而浅易二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳 压二极管的外外面上都标有稳压值,如5V6,体现稳压值为5.6V;用万用表阻拦丈量,凭证单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性断定出来,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挡时相比,若泛起的反向阻值很年夜,为浅易二极管的能够性很年夜,若泛起的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。
  2、重视稳压二极管正向应用与反向应用的差异。稳压二极管正向导通应用时,与浅易二极管正向导通应用时基内幕同,正向导通后两头电压也是基本稳固的,都约为0.7V。从现实上讲,稳压二极管也可正向应用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也欠好,浅易不伶仃用稳压管的正向导通特点来稳压,而是用反向击穿特点来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管勾通应用,一个应用它的正向特点,此外一个应用它的反向特点,则既能稳压又可起温度赔偿作用,以前进稳压效果。
  3、要重视限流电阻的作用及阻值年夜小的影响。在稳压二极管稳压电路中,浅易都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和前进稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越年夜,电路稳压性能越好,但输入与输入压差也会过年夜,耗电也就越多。
  4、要重视输入与输入的压差。正常应用时,稳压二极管稳压电路的输入电压即是稳压管反向击穿后两真个稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将掉落去稳压作用,只若是年夜于关系时,才有稳压作用,而且压差越年夜,限流电阻的阻值也应越年夜,否则会破损稳压管。
  5、稳压管可勾通应用。几个稳压管勾通后,可取许多个不合的稳压值,故勾通应用较有数。下面举例诠释两个稳压管勾通应用后,若何求得稳压值。若一个稳压管的稳压值为5.6V,此外一个稳压值为3.6V,设稳压管正向导通时电压均为0.7V,则勾通后共有四种不合的稳压值,如图1示。
  6、稳压管浅易不并联应用。几个稳压管并联后,稳压值将由最低(网罗正向导通后的电压值)的一个来决议。照样以上述两个稳压管为例,来诠释稳压值的盘算措施。两个并联后共有四种情形,稳压值只需两个,如图2示。除非特殊情形,稳压二极管都不并联应用。
  齐纳二极管 MM5Z8V2T1G的特点
  型号:MM5Z8V2T1G http://www.dzsc.com/ic-detail/9_831.html
  制造商:ON Semiconductor
  形貌:7.7至8.7 V,外面封装,齐纳二极管
  齐纳电压:7.7至8.7 V
  齐纳电流:5 mA
  功率:200 mW
  封装类型:外面封装
  分类:齐纳二极管
  前向电压:0.9V
  阻抗:15 0hms
  电流:反向泄电电流:-0.7Ua
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