最佳3个涉及齐纳二极管工作功能的应用

齐纳二极管是正常的PN结二极管，以反向偏见的状态运行。齐纳二极管的工作类似于转发偏置条件的PN结二极管，但是唯一性在于它也可以在其在其阈值/击穿电压的反向偏压上连接时进行。这些是二极管的基本类型经常使用，除了正常的二极管。

反向偏置条件下的半导体二极管

如果你还记得，一个简单的PN结二极管是由p型半导体材料和n型半导体材料的组合形成的。当半导体晶体的一边掺杂给体杂质，另一边掺杂受体杂质时，形成PN结。

非偏见的半导体二极管

在正常条件下，来自P侧的孔倾向于扩散到低浓度区域，并且来自N侧的电子发生同样的事情。

因此，孔扩散到N侧，并且电子漫射到P侧。这导致围绕结的电荷累积，形成耗尽区域。

在结件上形成电极性或电偶极子，导致来自n侧顶侧的通量流动。这导致变化的负电场强度，在结射时产生电势。这种电位实际上是二极管的阈值电压，硅的阈值电压为约0.6V，锗为0.2V。这充当多个电荷载体流动的潜在屏障，并且该装置不进行。

现在，当正常二极管偏置时使得负电压施加到N侧和正电压到P侧，据说二极管处于前向偏置条件。在超出阈值电压之后，该施加的电压趋于降低电位屏障。

此时和之后，多数载流子越过潜在的屏障，并且该装置开始通过电流的流动进行。

当二极管以相反的条件偏置时，施加的电压增加了势垒，阻碍了多数载流子的流动。然而，它确实允许少数载流子(n型空穴和p型电子)的流动。随着反向偏置电压的增加，反向电流趋于逐渐增加。

在某个点处，该电压使得它导致耗尽区域的击穿，导致电流的流动增加。这是齐纳二极管工作中的地方。

齐纳二极管工作后的原理

如上所述，齐纳二极管的工作背后的基本原理在于在反向偏置条件下的二极管的故障原因。通常通常有两种类型的击穿 - 齐纳和雪崩。

齐纳故障

这种类型的击穿发生在2至8V之间的反向偏置电压。即使在该低电压下，电场强度也足够强以在原子的价电子上施加力，使得它们与细胞核分离。这导致移动电子孔对的形成，增加了整个装置的电流流动。该字段的近似值约为2 * 10 ^ 7 v / m。

这种类型的休息通常发生，用于具有低击穿电压和较大电场的高掺杂二极管。随着温度升高，价电子从共价键获得更多的能量，并且需要较少量的外部电压。因此，齐纳击穿电压随温度降低。

雪崩崩溃

这种类型的击穿发生在反向偏置电压高于8V或更高。它发生在一个具有大击穿电压的轻掺杂二极管。当少数载流子(电子)流过器件时，它们往往与共价键中的电子发生碰撞，导致共价键断裂。随着电压的增加，电子的动能(速度)也会增加，共价键更容易被破坏，导致电子-空穴对增加。雪崩击穿电压随温度升高而升高。

齐纳二极管应用

1.齐纳二极管作为电压

在直流电路中，齐纳二极管可以用作稳压器或提供电压参考。齐纳二极管的主要用途是，事实上，横跨齐纳二极管的电压保持恒定的电流较大的变化。这使得使用齐纳二极管作为恒压器件或稳压器成为可能。

在任何电源电路，稳压器用于提供恒定的输出(负载)电压，而不考虑输入电压或负载电流的变化。输入电压的变化称为线路调整，而负载电流的变化称为负载调整。

一个简单的电路涉及齐纳二极管作为稳压器需要一个低值电阻串联输入电压源。低值是必需的，以便允许通过并联二极管的最大电流流。然而，唯一的约束是，通过齐纳二极管的电流不应小于齐纳二极管的最小电流。简单地说，对于最小的输入电压和最大的负载电流，齐纳二极管的电流应该始终是I_zmin。

当设计一个稳压器使用齐纳二极管，后者是选择其最大功率额定值。换句话说，通过设备的最大电流应该是:-

一世_马克斯=功率/齐纳电压

由于输入电压和所需输出电压已知，所以更容易选择电压近似等于负载电压的齐纳二极管，即Vz ~=V_O.。

选择串联电阻的值

r =（v_在- V._Z.) /(我_Zmin.+ I._L.),我_L.=负载电压/负载电阻。

请注意，对于高达8V的负载电压，可以使用单个齐纳二极管。然而，对于超过8V的负载电压，需要较高电压值的齐纳电压，建议使用与齐纳二极管串联的正向偏置二极管。这是因为较高电压下的齐纳二极管遵循雪崩击穿原理，具有积极温度的系数。

因此，采用负温度系数二极管进行补偿。当然，这些天，实际的温度补偿齐纳二极管被使用。

2.齐纳二极管作为电压参考

在电源和许多其他电路中，齐纳二极管将其应用作为恒定电压提供器或电压参考。唯一的条件是输入电压应大于齐纳电压，串联电阻应具有最小值，使得最大电流流过设备。

3.齐纳二极管作为电压夹具

在涉及交流输入源的电路中，不同于正常的PN二极管夹紧电路，也可以使用齐纳二极管。二极管可用于将输出电压的峰值限制为在正弦波形的另一侧的一侧和约0V的齐纳电压。

在上述电路中，在正半周期期间，一旦输入电压使得齐纳二极管反向偏置，输出电压恒定在一定的时间，直到电压开始减小。

现在在负半周期期间，齐纳二极管处于转发偏置连接。当负电压增加到转发阈值电压时，二极管开始导通并且输出电压的负侧限于阈值电压。

注意，为了使输出电压仅在正范围内，使用两个相对偏置的齐纳二极管串联。

齐纳二极管的工作应用

随着智能手机的日益普及，基于Android的项目这些天都很受欢迎。这些项目涉及使用蓝牙基于技术的设备。这些蓝牙设备需要约3V电压进行操作。在这种情况下，齐纳二极管用于提供对蓝牙设备的3V参考。

另一个应用涉及使用齐纳二极管作为电压调节器。这里，AC电压由二极管D1整流并由电容过滤。该过滤的DC电压由二极管调节，以提供15V的恒定参考电压。该调节的直流电压用于驱动控制电路，用于控制光的切换，如自动照明控制系统。

我们希望我们能够提供有关齐纳二极管工作及其应用的精确但重要信息。这是读者的一个简单问题 - 为什么稳压器IC在调节的直流电源中大多优于齐纳二极管？

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