穩(wěn)壓二極管和普通二極管的最根本區(qū)別是反向特性不一樣,而作為二極管的正向?qū)ㄐ阅芑旧鲜且粯拥摹?/p>
二極管的電壓參數(shù)有兩個(gè)穩(wěn)壓二極管的作用,一是正向?qū)妷憾欠聪驌舸╇妷骸T谡驅(qū)ǚ矫鎻逆N、肖特基到硅二極管,一般都在0.2~0.7之間,穩(wěn)壓二極管的正向?qū)妷寒?dāng)然也在這一范圍內(nèi)。
而二極管的另一個(gè)參數(shù)是反向擊穿電壓。比如整流二極管的作用是把交流電“整”成直流。當(dāng)加在二極管上的交流電處于正半周時(shí),二極管正好發(fā)揮單向?qū)щ姷奶亻L(zhǎng),讓電流順利通過。當(dāng)處于負(fù)半周時(shí),二極管要阻止電流通過,以保證電流的單向性,否則就不成其為直流電。但二極管的這種反向“阻擊”能力也是有限度的。這種能力的標(biāo)志就是反向擊穿電壓。
比如用于220Ⅴ交流電路中的整流二極管,其反向耐壓一定要大于其√2倍峰值電壓311V。否則就會(huì)出現(xiàn)擊穿導(dǎo)致直流成份不純。這種擊穿的初期是一種可恢復(fù)、可逆的軟擊穿。如電流過大就會(huì)徹底燒毀PN結(jié)造成永久性損壞。穩(wěn)壓二極管就是工作在這一軟擊穿區(qū)域的。
當(dāng)反向電壓高于二極管耐壓值時(shí),二極管內(nèi)阻開始變小進(jìn)入“擊穿”狀態(tài),如電壓進(jìn)一步升高內(nèi)阻將迅速變小并呈“雪崩”狀。所以這種高電壓下的反向擊穿又被稱為雪崩擊穿。一般說來高于6V的被稱作雪崩擊穿。而低于6V的則被稱為齊納擊穿。
C·M·齊納(1905-1993)是美國物理學(xué)家。他研究了半導(dǎo)體PN結(jié)的擊穿理論,發(fā)現(xiàn)除雪崩擊穿還有一種場(chǎng)效應(yīng)引起的擊穿,因?yàn)樽畛跏怯升R納提出并解釋這種擊穿現(xiàn)象,所以叫齊納擊穿。實(shí)際上這兩種擊穿是同時(shí)存在的,6Ⅴ以上以雪崩為主,以下主要為齊納擊穿。而人們更傾向于用齊納來給這種管冠名,所以穩(wěn)壓二極管也被稱作齊納二極管。
穩(wěn)壓二極管在使用時(shí)一般要配限流電阻或分壓電阻。因?yàn)橥怆妷哼_(dá)到穩(wěn)壓值后如再繼續(xù)上升,穩(wěn)壓管的電流開始增加但電壓可基本維持不變,這時(shí)分壓電阻可以分擔(dān)掉多出的電壓。
比如5V的穩(wěn)壓管串聯(lián)一個(gè)40Ω電阻接到9V電源上,電阻上會(huì)有4V壓降,通過電流為0.1A。當(dāng)電壓上升到12Ⅴ時(shí),電阻就要分掉7v電壓,電流也上升為0.175A。
這就實(shí)現(xiàn)了外電壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)穩(wěn)壓二極管的作用,二極管上的電壓穩(wěn)定不變。顯然若不串這個(gè)電阻,通過穩(wěn)壓二極管的電流就會(huì)失控,當(dāng)電流超過二極管允許值就會(huì)燒毀。
目前常見的穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓范圍一般在1~100之內(nèi)。穩(wěn)壓二極管還有一個(gè)重要參數(shù)就是功率。用功率除以穩(wěn)壓值就可得到最大電流值。這在選擇穩(wěn)壓二極管時(shí)是要充分予以考慮的。以上是我的回答。
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