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稳压二极管结构和工作原理

发布时间:2012/1/6 9:20:51 访问次数:8215

    1.普通稳压二极管结构和工作原理
    稳压二极管的基本结构同普通二极管一样,是一个PN结,但是由于制造工艺不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏,当稳压二极管用于稳定电压时就是应用它的这一击穿特性。
    加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿,这个近似不变的电压称为齐纳电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在SV以下的器件靠齐纳电压工作。
    当反向电压比较高时,受强电场作用形成大的反向电流,而电压基本不变,称为雪崩击穿,这一基本不变的电压称为雪崩电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作。
    2.稳压二极管伏,安特性曲线
    图10-33所示是稳压二极管伏.安特性曲线,它可以说明稳压二极管的稳压原理。从图中可以看出,这一特性曲线与普通二极管的伏一安特性曲线基本一样。x轴方向表示稳压二极管上的电压大小,y轴方向表示流过稳压二极管的电流大小。

                    
    从第一象限的曲线可以看出,它同普通二极管的正向特性曲线一样.此时相当于给稳压二极管PN结加正向偏置电压,稳压二极管在进行稳压运用时不用这种偏置方式,这一点与
    从第三象限的曲线可以看出下列几点。
    (1)在反向电压较低时,稳压二极管截止,它不工作在这一区域。
    (2)反向电压增大到觇时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,电压是稳定的,稳压二极管正是工作在这一状态下。换而言之,当稳压二极管工作在稳压状态时,稳定电压有很微小的变化,就可以引起稳压二极管很大的反向电流变化。
    (3) Uz是稳压二极管的稳定电压值,称为稳压值。不同的稳压二极管中,这一稳定电压大小不同。
    稳压二极管的PN结处于反向击穿状态时,只要流过这一PN结的工作电流不大于最大稳定电流,稳压二极管就不会损坏。如果反向电流再增大,则稳压二极管也会损坏。
    综上所述,利用稳压二极管构成稳压电路时,必须给稳压二极管的PN结加上反向偏置电压。
    3.温度补偿型稳压二极管工作原理
    图10-34是温度补偿型稳压二极管内部结构示意图。在一些要求电压温度特性较高的场合下,采用多种措施来进行温度补偿。温度补偿型稳压二极管在工作时,①脚和②脚不分,内部的两只稳压二极管的性能相同,两只二极管一只工作在正向,另一只工作在反向,这样两个PN结一个正向偏置,另一个反向偏置。

                  

   4.稳压二极管电流方向
     图10-35是稳压二极管和普通二极管电流方向比较示意图, M110B这是两种二极管正常工作时的电流方向示意图。从图中可以看出,稳压二极管的电流是从负极流向正极,而普通二极管是从正极流向负极。

                       
     

    1.普通稳压二极管结构和工作原理
    稳压二极管的基本结构同普通二极管一样,是一个PN结,但是由于制造工艺不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏,当稳压二极管用于稳定电压时就是应用它的这一击穿特性。
    加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿,这个近似不变的电压称为齐纳电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在SV以下的器件靠齐纳电压工作。
    当反向电压比较高时,受强电场作用形成大的反向电流,而电压基本不变,称为雪崩击穿,这一基本不变的电压称为雪崩电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作。
    2.稳压二极管伏,安特性曲线
    图10-33所示是稳压二极管伏.安特性曲线,它可以说明稳压二极管的稳压原理。从图中可以看出,这一特性曲线与普通二极管的伏一安特性曲线基本一样。x轴方向表示稳压二极管上的电压大小,y轴方向表示流过稳压二极管的电流大小。

                    
    从第一象限的曲线可以看出,它同普通二极管的正向特性曲线一样.此时相当于给稳压二极管PN结加正向偏置电压,稳压二极管在进行稳压运用时不用这种偏置方式,这一点与
    从第三象限的曲线可以看出下列几点。
    (1)在反向电压较低时,稳压二极管截止,它不工作在这一区域。
    (2)反向电压增大到觇时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,电压是稳定的,稳压二极管正是工作在这一状态下。换而言之,当稳压二极管工作在稳压状态时,稳定电压有很微小的变化,就可以引起稳压二极管很大的反向电流变化。
    (3) Uz是稳压二极管的稳定电压值,称为稳压值。不同的稳压二极管中,这一稳定电压大小不同。
    稳压二极管的PN结处于反向击穿状态时,只要流过这一PN结的工作电流不大于最大稳定电流,稳压二极管就不会损坏。如果反向电流再增大,则稳压二极管也会损坏。
    综上所述,利用稳压二极管构成稳压电路时,必须给稳压二极管的PN结加上反向偏置电压。
    3.温度补偿型稳压二极管工作原理
    图10-34是温度补偿型稳压二极管内部结构示意图。在一些要求电压温度特性较高的场合下,采用多种措施来进行温度补偿。温度补偿型稳压二极管在工作时,①脚和②脚不分,内部的两只稳压二极管的性能相同,两只二极管一只工作在正向,另一只工作在反向,这样两个PN结一个正向偏置,另一个反向偏置。

                  

   4.稳压二极管电流方向
     图10-35是稳压二极管和普通二极管电流方向比较示意图, M110B这是两种二极管正常工作时的电流方向示意图。从图中可以看出,稳压二极管的电流是从负极流向正极,而普通二极管是从正极流向负极。

                       
     

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