穩(wěn)壓二極管是一種用于穩(wěn)定電壓并且工作在反向擊穿狀態(tài)下的二極管;
穩(wěn)壓二極管主要用于恒壓源、輔助電源和基準(zhǔn)電源電路中;而在數(shù)字電路中則常被用于電平轉(zhuǎn)移;在過(guò)電壓電路中用于保護(hù)作用。
穩(wěn)壓二極管(又稱齊納二極管或反向擊穿二極管)是由硅材料制成的面接觸型晶體二極管。它的符號(hào)表示與普通二極管不同,見(jiàn)下圖所示。
硅穩(wěn)壓管與一般二極管不同,它的工作范圍恰恰是取在擊穿區(qū)域。穩(wěn)壓管所以能這樣,是由于它有以下二個(gè)特點(diǎn);
(1)允許在不超過(guò)最大耗散功率的擊穿區(qū)工作
當(dāng)工作在擊穿區(qū)時(shí),只要通過(guò)這個(gè)管子的反向電流小于這個(gè)管子的最大允許電流,或者說(shuō)這個(gè)管子上耗散的功率不超過(guò)最大耗散功率,則穩(wěn)壓管是不會(huì)燒壞的,它能正常工作。
(2)穩(wěn)壓管在一定電壓下具有迅速擊穿的特性,見(jiàn)下圖所示。
穩(wěn)壓管通俗來(lái)說(shuō),它是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具備很高電阻的半導(dǎo)體元件。穩(wěn)壓管在電子電路中一直工作在反向擊穿區(qū),所以它的聯(lián)接方式與普通二極管恰怡相反。
由上圖可以看出,穩(wěn)壓管在一定的電流范圍內(nèi),其端電壓幾乎衡定不變,表現(xiàn)出很好的穩(wěn)壓特牲,因此它廣泛應(yīng)用于電子電路中。
常用穩(wěn)壓管的主要參數(shù)有以下5條。
①穩(wěn)定電壓Uz……在穩(wěn)定范圍內(nèi),穩(wěn)壓管上的的電壓;
②穩(wěn)定電流Iz……指穩(wěn)壓特性最好一點(diǎn)的電流值;
③最大穩(wěn)定電流Izm……指穩(wěn)壓二極管工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流;
④最大耗散功率Pzm……在穩(wěn)壓電壓下,電流增大到某一數(shù)值Izm時(shí),管子中發(fā)出的熱量使管子損壞的功率;
⑤動(dòng)態(tài)電阻Rz……在工作區(qū)域內(nèi),穩(wěn)壓管二端電壓的變化與電流的變化之比值,它隨工作點(diǎn)而變,其值越小則越好。
普通二極管常用的參數(shù)主要有;
①最大整流電流Im,它是指二極管長(zhǎng)期工作于正常條件下,能夠通過(guò)的最大正向電流值;
②反向電流Ico,它是指二極管被施加反向電壓時(shí)流經(jīng)二極管的直流電流。理想狀態(tài)下二極管因具有單相導(dǎo)電性而無(wú)反向電流,但是實(shí)際工作中它會(huì)有微小的電流流過(guò);Ico的大小反映了二極管單相導(dǎo)電性能的好壞,即Ico的值越小則單相導(dǎo)電性能越好。
③最大反向工作電壓Urm,它是指二極管正常工作時(shí)所能夠承受的最大反向電壓。二極管被反向連接時(shí),當(dāng)反向電壓達(dá)到某一固定值,則二極管內(nèi)的反向電流會(huì)劇烈增加,使二極管呈現(xiàn)出擊穿狀態(tài),此時(shí)的電壓稱為反向擊穿電壓。
④最高工作頻率Fm,它是指二極管工作在電路中的頻率,由于二極管制作工藝及材料與結(jié)構(gòu)不同,其二極管的工作頻率也不同,在高頻整流電路中,如果二極管的這個(gè)特性不能滿足條件,則二極管會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱而失去單相導(dǎo)電性能。
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