詳解穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用
二極管" target="_blank">穩(wěn)壓二極管比較特殊，基本結(jié)構(gòu)與普通二極管一樣，也有一個(gè)PN結(jié)。由于制造工藝的不同，當(dāng)這種PN結(jié)處于反向擊穿狀態(tài)時(shí)，PN結(jié)不會(huì)損壞(普通二極管的PN結(jié)是會(huì)損壞)，在穩(wěn)壓二極管用來(lái)穩(wěn)定電壓時(shí)就是利用它的這一擊穿特性。由于穩(wěn)壓二極管具有穩(wěn)壓作用，因此在很多電路當(dāng)中均有應(yīng)用，如穩(wěn)壓電源、限幅電路、過(guò)壓保護(hù)電路、補(bǔ)償電路等等。
穩(wěn)壓二極管是一種特殊的二極管，它的主要作用是將輸入電壓穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，防止電壓的波動(dòng)影響電路的正常工作。穩(wěn)壓二極管的工作原理和普通二極管相同，但其結(jié)構(gòu)和性能有很大的不同。
穩(wěn)壓二極管通常由PN結(jié)、調(diào)制層、金屬層、P型和N型硅片等組成。當(dāng)輸入電壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，穩(wěn)壓二極管能夠自動(dòng)調(diào)整電流流過(guò)，從而保持輸出電壓穩(wěn)定。其主要特點(diǎn)如下：
1. 高穩(wěn)定性：穩(wěn)壓二極管可以穩(wěn)定輸出電壓，使電路可以在一定范圍內(nèi)使用。
2. 低失真性：穩(wěn)壓二極管輸出電壓的波形及變化非常小，可以在很多精密電子設(shè)備中使用。
3. 好的響應(yīng)速度：穩(wěn)壓二極管響應(yīng)速度高，能快速響應(yīng)電路的變化，保證電路穩(wěn)定運(yùn)行。
一、穩(wěn)壓二極管的原理
穩(wěn)壓二極管(Zener Diode)是一種特殊的二極管，其具有比普通二極管更大的反向擊穿電壓，一旦其電壓達(dá)到擊穿電壓，其電流會(huì)迅速增加，從而保持在該電壓下的電壓值基本恒定不變。這個(gè)作用被稱為穩(wěn)壓效應(yīng)。
二、穩(wěn)壓二極管的分類
穩(wěn)壓二極管根據(jù)其反向擊穿工作原理分類，主要有Zener穩(wěn)壓二極管和反嵌法穩(wěn)壓二極管兩種。
1.Zener穩(wěn)壓二極管
Zener穩(wěn)壓二極管的反向擊穿機(jī)制是Zener擊穿，即在P型耗盡層中產(chǎn)生大量載流子，電磁場(chǎng)勢(shì)能加速載流子的電荷遷移，形成隧穿等效電路;當(dāng)二極管的反向電壓達(dá)到一定程度時(shí)，Zener擊穿的電流大增，呈指數(shù)增長(zhǎng)，使二極管電壓保持穩(wěn)定。Zener穩(wěn)壓二極管衰減時(shí)間常數(shù)Tz非常小，通常小于1微秒。
2.反嵌法穩(wěn)壓二極管
反嵌法穩(wěn)壓二極管的反向擊穿原理是PN結(jié)擊穿，即當(dāng)反向電壓增加到PN結(jié)的擊穿電壓時(shí)，在PN結(jié)中形成大量的載流子，從而保持器件兩端電壓穩(wěn)定。反嵌極二極管的特點(diǎn)是由于PN結(jié)擊穿時(shí)反向電流非常大，因此在電路中常采用限流電阻來(lái)限制二極管電流，避免二極管損壞。
三、穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用
穩(wěn)壓二極管的主要應(yīng)用之一就是作為電路中的穩(wěn)壓源，保持電路工作時(shí)電壓的穩(wěn)定性，避免電路因電壓波動(dòng)而出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。此外，穩(wěn)壓二極管還可在保護(hù)電路中使用，如在Overvoltage保護(hù)電路中，可作為低靜態(tài)電阻來(lái)保護(hù)負(fù)載電路。
下載文檔
