穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時處于什么狀態(tài)
穩(wěn)壓二極管" target="_blank">穩(wěn)壓二極管的正常工作狀態(tài)是反向擊穿狀態(tài)。為了讓更多的朋友能夠了解穩(wěn)壓二極管的相關(guān)問題,這里我為大家科普一下。
一:什么是穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管又叫“齊納二極管”,PN結(jié)反向擊穿時,其電流可以在很大的范圍內(nèi)改變,而起到電壓幾乎不變的穩(wěn)壓作用。實際上穩(wěn)壓二極管是一種在逆向擊穿電壓之前都有很高的電阻的半導(dǎo)體裝置,在這一臨界擊穿點處,反向電阻下降到一個很小的數(shù)值,在這里,電流增大,電壓維持不變。
穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線與一般二極管具有相似之處,其逆向特性為:當(dāng)反向電壓比逆向擊穿電壓低時,其逆向電阻較高,而逆向泄漏電流較小。然而,在逆向電壓接近臨界值時,逆向電流突然增加,即所謂的“擊穿”。雖然電流的變化幅度很大,但二極管上的電壓基本保持在接近擊穿電壓,因此二極管具有穩(wěn)壓作用。
二:穩(wěn)壓二極管的狀態(tài)
穩(wěn)壓二極管的狀態(tài)又叫“工作特性”,分為工作狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài),其中工作狀態(tài)就是反向擊穿狀態(tài),截止?fàn)顟B(tài)就是不工作狀態(tài)。二極管工作狀態(tài)的判定,必須根據(jù)二極管的工作時間和電流來判斷。
根據(jù)以上的圖,我們可以看出來,在U1=10 V的情況下, RL/Dz上分壓為10×(500/(500+1000))=3.33 V。從逆變器的 V/I特性看, Dz上的電壓低于斷開的電壓,二極管處于斷開的位置。10/1500的電流在1 K的電阻上等于6.67毫安。二極管在關(guān)斷時的逆向操作電流遠遠低于1 mA,而考慮到穩(wěn)壓器的分流,實際 Dz/RL的電壓將比計算的電壓低。
假定,在U1為25 V的情況下, Dz不會發(fā)生反轉(zhuǎn)。在 RL/Dz上分壓為25×(500/(500+1000))=8.3 V。從逆向 V/I的角度看,當(dāng) Dz端的電壓超過擊穿時,二極管處于逆向擊穿的位置。與假定相矛盾。因此,二極管在擊穿狀態(tài)下工作,并對電壓電流進行了再計算。
穩(wěn)壓管正常工作在反向擊穿區(qū),和普通二極管工作原理正好相反;但是它也可以當(dāng)做一個普通二極管來使用也具有單向?qū)щ娦?,不同的穩(wěn)壓管有不同的穩(wěn)壓值且只有反向電壓達到穩(wěn)壓值后才會穩(wěn)壓工作。
拓展資料
穩(wěn)壓二極管,英文名稱Zener diode,又叫齊納二極管。利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。此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(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很小的數(shù)值,在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。
穩(wěn)壓二極管,是指利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。
穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管,它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管,以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。 穩(wěn)壓管反向擊穿后,電流雖然在很大范圍內(nèi)變化,但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性,穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性見穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。
穩(wěn)壓二極管
工作時,處于什么狀態(tài)
穩(wěn)壓
二極管
是一種特殊類型的二極管,也稱為Zener二極管。與普通二極管不同,穩(wěn)壓二極管可以在反向
電流
下工作,且具有穩(wěn)定的反向電壓。因此,穩(wěn)壓二極管被廣泛應(yīng)用于各種
電子
電路中,以穩(wěn)定電路中的反向電壓。但是穩(wěn)壓二極管在工作時存在一些特殊的狀態(tài)和特性,本文將詳細介紹穩(wěn)壓二極管的工作狀態(tài)。
一、穩(wěn)壓二極管的基本原理
穩(wěn)壓二極管是基于反向擊穿現(xiàn)象而設(shè)計的。反向擊穿現(xiàn)象是指當(dāng)反向電壓超過穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓時,二極管中會出現(xiàn)大量的載流子,并在二極管中形成一個電子空穴對。這個電子空穴對會形成一個穩(wěn)定的反向電壓。因此,穩(wěn)壓二極管可以作為反向電壓穩(wěn)定器,用于穩(wěn)定電路中的反向電壓。
二、穩(wěn)壓二極管的工作狀態(tài)
穩(wěn)壓二極管工作時存在兩種基本狀態(tài):正常工作狀態(tài)和擊穿狀態(tài)。下面將分別介紹這兩種狀態(tài)。
1.正常工作狀態(tài)
當(dāng)穩(wěn)壓二極管處于正常工作狀態(tài)時,它的
工作原理
類似于普通二極管。當(dāng)正向電壓施加在穩(wěn)壓二極管的 PN 結(jié)上時,它就像一個普通的二極管一樣導(dǎo)通。電流沿著 PN 結(jié)流動,而穩(wěn)壓二極管的反向電流非常小。相反,當(dāng)反向電壓大于穩(wěn)壓二極管的工作電壓時,穩(wěn)壓二極管將進入擊穿狀態(tài)。
2.擊穿狀態(tài)
穩(wěn)壓二極管進入擊穿狀態(tài)是因為反向電壓超過了穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓。在擊穿狀態(tài)下,穩(wěn)壓二極管會放電,反向電壓呈現(xiàn)穩(wěn)定的值,形成一個電子空穴對。當(dāng)電路中的電流增大時,電子空穴對會繼續(xù)形成,在穩(wěn)壓二極管兩端維持著一個穩(wěn)定的反向電壓。這個反向電壓并不會隨著電路中的電流變化而變化,因此穩(wěn)壓二極管可以被用作反向電壓穩(wěn)定器。
三、穩(wěn)壓二極管工作的特性
除了上述兩種穩(wěn)壓二極管的基本狀態(tài)外,穩(wěn)壓二極管還有一些特殊的工作特性。下面將介紹穩(wěn)壓二極管在工作時的一些特性。
1.反向電壓穩(wěn)定性
穩(wěn)壓二極管的一大特點是其反向電壓非常穩(wěn)定。當(dāng)反向電壓超過穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時,穩(wěn)壓二極管將進入擊穿狀態(tài),在兩端維持一個穩(wěn)定的反向電壓。這個反向電壓并不會隨著電路中的電流變化而變化,因此穩(wěn)壓二極管可以被用作反向電壓穩(wěn)定器。
2.溫度系數(shù)
穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓取決于它的 PN 結(jié)和材料的物理特性。這個反向擊穿電壓將隨著溫度的變化而變化,并產(chǎn)生溫度系數(shù)。當(dāng)穩(wěn)壓二極管的工作溫度發(fā)生變化時,其反向擊穿電壓也會發(fā)生變化。這個溫度系數(shù)是穩(wěn)壓二極管的一個重要指標,因為它將影響穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定性和可靠性。
3.反向電流與功耗
穩(wěn)壓二極管的反向電流非常小,在正常工作狀態(tài)下,通常只有幾微安到幾毫安。但是,在擊穿狀態(tài)下,反向電流會顯著增加。在擊穿狀態(tài)下,穩(wěn)壓二極管的功耗也會隨著反向電流的增加而增加。因此,穩(wěn)壓二極管需要合適的散熱設(shè)計,以保證其正常工作和長期穩(wěn)定性。
4.正向電壓
盡管穩(wěn)壓二極管是一個特殊的二極管,但是它的正向電壓和普通二極管相同。當(dāng)正向電壓施加在穩(wěn)壓二極管的 PN 結(jié)上時,它就像一個普通的二極管一樣導(dǎo)通。
總結(jié):
穩(wěn)壓二極管是一種特殊類型的二極管,可以穩(wěn)定反向電壓。在工作時,穩(wěn)壓二極管存在兩種基本狀態(tài):正常工作狀態(tài)和擊穿狀態(tài)。穩(wěn)壓二極管的反向電壓穩(wěn)定性很好,其溫度系數(shù)和反向電流等特性也是需要注意的。穩(wěn)壓二極管需要合適的散熱設(shè)計,以保證其正常工作和長期穩(wěn)定性。