穩壓二極管與普通二極管的區別
穩壓二極度管,英文名稱Zenerdiode,又叫齊納二極管。利用pn結反向擊穿狀態,其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象,制成的起穩壓作用的二極管。
穩壓二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很小的數值,在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定,穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。
1、Uz—穩定電壓
指穩壓管通過額定電流時兩端產生的穩定電壓值。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,同一型號穩壓管的穩壓值也不完全一致。例如,2CW51型穩壓管的Vzmin為3.0V,Vzmax則為3.6V。
2、Iz—額定電流
指穩壓管產生穩定電壓時通過該管的電流值。低于此值時,穩壓管雖并非不能穩壓,但穩壓效果會變差;高于此值時,只要不超過額定功率損耗,也是允許的,而且穩壓性能會好一些,但要多消耗電能。
3、Rz—動態電阻
指穩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,動態電阻則愈小。例如,2CW7C穩壓管的工作電流為5mA時,Rz為18Ω;工作電流為1OmA時,Rz為8Ω;為20mA時,Rz為2Ω;>20mA則基本維持此數值。
4、Pz—額定功耗
由芯片允許溫升決定,其數值為穩定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。例如2CW51穩壓管的Vz為3V,Izm為20mA,則該管的Pz為60mWo
5、α---溫度系數
如果穩壓管的溫度變化,它的穩定電壓也會發生微小變化,溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數(單位:﹪/℃)。一般說來穩壓值低于6V屬于齊納擊穿,溫度系數是負的;高于6V的屬雪崩擊穿,溫度系數是正的。
溫度升高時,耗盡層減小,耗盡層中,原子的價電子上升到較高的能量,較小的電場強度就可以把價電子從原子中激發出來產生齊納擊穿,因此它的溫度系數是負的。
雪崩擊穿發生在耗盡層較寬電場強度較低時,溫度增加使晶格原子振動幅度加大,阻礙了載流子的運動。這種情況下,只有增加反向電壓,才能發生雪崩擊穿,因此雪崩擊穿的電壓溫度系數是正的。
這就是為什么穩壓值為15V的穩壓管其穩壓值隨溫度逐漸增大的,而穩壓值為5V的穩壓管其穩壓值隨溫度逐漸減小的原因。例如2CW58穩壓管的溫度系數是+0.07%/°C,即溫度每升高1°C,其穩壓值將升高0.07%。
對電源要求比較高的場合,可以用兩個溫度系數相反的穩壓管串聯起來作為補償。由于相互補償,溫度系數大大減小,可使溫度系數達到0.0005%/℃。
6、IR—反向漏電流
指穩壓二極管在規定的反向電壓下產生的漏電流。例如2CW58穩壓管的VR=1V時,IR=O.1uA;在VR=6V時,IR=10uA。
怎樣檢測穩壓二極管是不是好的?
測二極管時,使用萬用表的二極管的檔位。若將紅表復筆接二極管陽(正)極,黑表筆接二極管陰(負)極制,則二極管處于正偏,萬用表有一定數值顯示。若將紅表筆接二極管陰極,黑表筆接二極管陽極,二極管處于百反偏,萬用表高位顯示為“1”或很大的數值,此時說明二極管是好的。
在測量時若兩次的數值均很小,則二極度管內部短路;若兩次測得的數值均很大或高位為“1”,則二極管內部開路。
穩壓二極管與普通二極管的區別是什么?
1、一些主要參數不一樣
如:二極管動態電阻,二極管特性曲線靜態工作點Q附近電壓的變化與相應電流的變化量之比。
穩壓二極管動態電阻,指穩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,動態電阻則愈小。例如,2CW7C穩壓管的工作電流為5mA時,Rz為18Ω;工作電流為1OmA時,Rz為8Ω;為20mA時,Rz為2Ω;>20mA則基本維持此數值。
2、原理不一樣
晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于pn結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。
當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。
穩壓二極管的反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近,從而實現了二極管的穩壓功能。
3、作用不一樣
二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩壓電路,各種調制電路,主要都是由二極管來構成的。
穩壓二極管,電視機里的過壓保護電路、電弧抑制電路等。
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