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什么是稳压二极管?稳压二极管用途是什么?
作者: 中国机电工程网    发布于:2020-05-29 22:34:13    文字:【】【】【

稳压二极管,英文名称Zenerdiode,又叫齐纳二极管。它的电路符号是:此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小的数值,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.其伏安特性见图1,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。什么是稳压二极管?稳压二极管用途是什么?那稳压二极管的作用是什么?稳压二极管工作原理是怎样的?下面小编将为您一一作答。

  稳压原理稳压二极管的特点就是反向通电尚未击穿前,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。

  稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。

  稳压二极管故障特点稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。

一、稳压二极管的作用

  稳压顾名思义就是稳定电压,稳压二极管的作用就是保护或限制电压,使整体电压保持基本不变,所以稳压二极管常被作为稳压器或电压基准元件使用。

二、稳压二极管工作原理

  稳压二极管是一种用于稳定电压的单结二极管,其基本特性是单向导通。简单地说就是正向加压导通、反向加压不通原理。当加在稳压二极管的电压增加到一定数值时,在二极管位垒区内将会产生大量载流子,受强电场的作用会形成大的反向电流,此时电压就会基本保持不变。

  是这样的,稳压二极管属于半导体元件,在工作时稳压二极管中内部电阻与电流变化比例关系不是线性比例变化的,而欧母定律适用与线性变化的电路分析,对于二极管自身内部变化分析是不适用的,但是可以应用于二极管外部工作电路的分析。

由于稳压二极管工作于反向击穿区(特殊二极管),当流过管子的反向电流达到稳定电压值时,管子就会从反向截止状态迅速进入导通稳压状态,此时管子自身内阻会迅速减小但不会是0。当管子两端电压不变反向电流继续增大时就会造成管子自身功率增大,当电流的增加使得子自身功率超过额定耗散功率,就会使得管子很容易烧毁,从而使得管子变得无法继续稳压了,为了减小自身功率损耗,因此理想的管子在稳压时我们希望内阻越小越好。

  因此要想让稳压二极管实现稳压输出,必须保证电流要达到额定稳压值,太小的话管子因无法导通而无法稳压,太大了则会因功率增大而烧毁管子。为了防止稳压二极管两端电压增大而造成内部电流的急剧增加,需要在电路中使用一只电阻与管子串联来分压,由于电阻的引入还可以很有效的减小管子内部的电流过大问题,因此起到了对管子的保护,我们把这个电阻称为限流电阻。与管子并联的RL是负载电阻,用RL来替代负载的电阻大小,这样便于电路分析,需要注意的是稳压二极管只适用于小负载的场合,如果负载过大建议使用线性稳压集成IC(78XX/79XX.)

  稳压二极管的温度系数如果稳压管的温度变化,它的稳定电压也会发生微小变化,温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数。一般说来稳压值低于6V属于齐纳击穿,温度系数是负的;高于6V的属雪崩击穿,温度系数是正的。温度升高时,耗尽层减小,耗尽层中,原子的价电子上升到较高的能量,较小的电场强度就可以把价电子从原子中激发出来产生齐纳击穿,因此它的温度系数是负的。雪崩击穿发生在耗尽层较宽电场强度较低时,温度增加使晶格原子振动幅度加大,阻碍了载流子的运动。这种情况下,只有增加反向电压,才能发生雪崩击穿,因此雪崩击穿的电压温度系数是正的。这就是为什么稳压值为15V的稳压管其稳压值随温度逐渐增大的,而稳压值为5V的稳压管其稳压值随温度逐渐减小的原因。

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