穩(wěn)壓二極管在電路中具有重要作用,尤其在保護和穩(wěn)定電壓方面表現(xiàn)突出。本文將介紹穩(wěn)壓二極管基本原理、如何選擇穩(wěn)壓二極管以及它的常見應用領域。
穩(wěn)壓二極管基本原理
穩(wěn)壓二極管基本上是一個P-N結二極管,當反向電壓達到某個特定值時,它會在沿著其失效電流的方向上的絕大多數(shù)電壓下保持相對穩(wěn)定的電壓。
更具體地說,穩(wěn)壓二極管的工作原理是利用反向擊穿現(xiàn)象,即當反向電壓達到一定值時,二極管內(nèi)的電場會變得非常強,使得價帶中的電子躍遷到導帶中,形成一個電子-空穴對,導致電流急劇增大,從而維持一個較為穩(wěn)定的反向電壓。
穩(wěn)壓二極管選型時需要考慮的參數(shù)
1、電壓的穩(wěn)壓范圍:一般會有一個電壓區(qū)間,應該滿足你的要求;2、穩(wěn)壓電流∶穩(wěn)壓能夠實現(xiàn)的額定電流范圍;
3、穩(wěn)壓管的功率:一般是穩(wěn)定電壓與流過的額定電流的乘積,大了需要加裝散熱器;4、穩(wěn)壓管工作頻率:一般穩(wěn)壓管工作都會有一個上限頻率;
5、封裝方式︰根據(jù)你的使用場合選擇器件封裝方式。
6、穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示,從外形上看,金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形,負極一端為半圓面形。
7、穩(wěn)壓二極管的特點就是反向通電尚未擊穿前,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當把穩(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)壓二極管選型注意事項
1)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值離散性很大,即使同一廠家同一型號產(chǎn)品,其穩(wěn)定電壓值也不完全一樣,這一點在選用時應加以注意。對要求較高的電路,選用前應對穩(wěn)壓值進行檢測。
2)對于過電壓保護的穩(wěn)壓二極管,其穩(wěn)定電壓的選定要依據(jù)保護電壓的大小選用,其穩(wěn)定電壓值不能選的過大或過小,否則起不到電壓保護的作用。
3)在選用穩(wěn)壓二極管時,除了要注意穩(wěn)定電壓、最大工作電流等參數(shù)外,還要注意選用動態(tài)電阻較小的穩(wěn)壓二極管,因為動態(tài)電阻越小,穩(wěn)壓性能越好。
4)使用穩(wěn)壓管時應注意,二極管的反向電流不能無限增大,否則會導致二極管的過熱損壞。因此,穩(wěn)壓管在電路中一般需要串聯(lián)限流電阻。
5)選用穩(wěn)壓二極管時,要根據(jù)具體電子電路來考慮,簡單的并聯(lián)穩(wěn)壓電源,輸出電壓就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓。
穩(wěn)壓二極管常見應用領域
1.電路中的電壓穩(wěn)定器:穩(wěn)壓二極管可在電路中起到非常穩(wěn)定的參考電壓的作用,用于電源電壓穩(wěn)定、調節(jié)、測量等。
2.反向保護:當電路中出現(xiàn)反向電壓時,穩(wěn)壓二極管可起到非常有效的保護作用,防止元件或器件由于反向電壓而受到損壞。
3.電源開關:在電源開關電路中,穩(wěn)壓二極管可起到非常有效的保護開關管的作用,使其不會因過高的峰值反向電壓而受到損壞。
4.信號整形:當信號的峰值超過一定量時,穩(wěn)壓二極管也可起到整形信號的作用,從而使信號電平始終在可控范圍內(nèi)。
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