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穩(wěn)壓二極管在電路中的作用及工作原理

 青山138 2016-06-19

穩(wěn)壓二極管工作原理一種用于穩(wěn)定電壓的單結(jié)二極管。它的伏安特性，穩(wěn)壓二極管符號(hào)如圖1所示。結(jié)構(gòu)同整流二極管。加在穩(wěn)壓二極管的反向電壓增加到一定數(shù)值時(shí)，將可能有大量載流子隧穿偽結(jié)的位壘，形成大的反向電流，此時(shí)電壓基本不變，稱(chēng)為隧道擊穿。當(dāng)反向電壓比較高時(shí)，在位壘區(qū)內(nèi)將可能產(chǎn)生大量載流子，受強(qiáng)電場(chǎng)作用形成大的反向電流，而電壓亦基本不變，為雪崩擊穿。因此，反向電壓臨近擊穿電壓時(shí)，反向電流迅速增加，而反向電壓幾乎不變。這個(gè)近似不變的電壓稱(chēng)為齊納電壓（隧道擊穿）或雪崩電壓（雪崩擊穿）。 ab126計(jì)算公式大
 

        圖1 穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線

 

圖2 等效電路理想模式 838電子

                                            圖3 理想模式導(dǎo)通狀態(tài)常見(jiàn)的兩種穩(wěn)壓電路接法

 圖4 實(shí)際模式導(dǎo)通狀態(tài)

                                     圖5 實(shí)際模式導(dǎo)通狀態(tài)常見(jiàn)的兩種穩(wěn)壓接線電路
 
穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)
1.Vz— 穩(wěn)定電壓。
指穩(wěn)壓管通過(guò)額定電流時(shí)兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。由于制造工藝的差別，同一型號(hào)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也不完全一致。例如，2CW51型穩(wěn)壓管的Vzmin為3.0V, Vzmax則為3.6V。
2.Iz— 穩(wěn)定電流。
指穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時(shí)通過(guò)該管的電流值。低于此值時(shí)，穩(wěn)壓管雖并非不能穩(wěn)壓，但穩(wěn)壓效果會(huì)變差;高于此值時(shí)，只要不超過(guò)額定功率損耗，也是允許的，而且穩(wěn)壓性能會(huì)好一些，但要多消耗電能。
3.Rz— 動(dòng)態(tài)電阻。
指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動(dòng)態(tài)電阻則愈小。例如，2CW7C穩(wěn)壓管的工作電流為5mA時(shí)，Rz為18Ω;工作電流為1OmA時(shí)，Rz為8Ω;為20mA時(shí)，Rz為2Ω ; > 20mA則基本維持此數(shù)值。
4.Pz— 額定功耗。
由芯片允許溫升決定，其數(shù)值為穩(wěn)定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。例如2CW51穩(wěn)壓管的Vz為3V，Izm為20mA，則該管的Pz為60mWo
5.Ctv— 電壓溫度系數(shù)。
是說(shuō)明穩(wěn)定電壓值受溫度影響的參數(shù)。例如2CW58穩(wěn)壓管的Ctv是+0.07%/°C，即溫度每升高1°C，其穩(wěn)壓值將升高0.07%。
6.IR— 反向漏電流。
指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。例如2CW58穩(wěn)壓管的VR=1V時(shí)，IR=O.1uA;在VR=6V時(shí)，IR=10uA。
(三)選擇二極管的基本原則
1.要求導(dǎo)通電壓低時(shí)選鍺管;要求反向電流小時(shí)選硅管。
2.要求導(dǎo)通電流大時(shí)選面結(jié)合型;要求工作頻率高時(shí)選點(diǎn)接觸型。
3.要求反向擊穿電壓高時(shí)選硅管。
4.要求耐高溫時(shí)選硅管。

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