什么是齐纳二极管:电路及其工作

二极管是其中一个基本组件电子电路。当您想知道关于电压注意事项,您应该了解二极管。二极管基本上由半导体具有两个特征,'p'型和'n'类型。这'p'type和'n'型半导体代表正型半导体。'P'type半导体将在配置中具有过量的孔,并且'n'型半导体将具有过量的电子。如果单个晶体中存在的两种类型的特性,则它可以称为二极管。电池的正极端子与“P”侧连接,负侧与“N”侧连接。让我们讨论齐纳二极管工作,只不过是一个简单的二极管连接反向偏置。

什么是齐纳二极管?

它主要是二极管的特殊特性而不是任何特殊的设备类型。名为Clearance Zener的人发明了二极管的这个属性,这就是它以他作为纪念命名的原因。二极管的特殊财产是有一个电路故障如果电压施加在反向偏置电路上。


齐纳二极管
齐纳二极管

这不允许当前流过它。当二极管上的电压增加时,温度也增加,并且晶体离子振动,振幅更大,并且所有这些导致耗尽层的击穿。在'P'型和'n'型的连接处的层。当应用时电压超过发生特定的齐纳崩溃。

除了以反向偏置模式连接的单个二极管,齐纳二极管可以在电路中的反向偏置正面连接,如图所示。我们可以将其连接到不同的应用程序。

齐纳二极管的电路符号显示在图中。为方便起见,它通常使用。讨论时二极管电路我们应该通过齐纳二极管的操作的图形表示来看。它被称为通用P - n结二极管的V-I特性。

连接二极管
连接二极管

齐纳二极管符号

有许多用于包装该二极管的方法,该二极管主要用于高功率耗散,而其他二极管包括表面贴装格式。齐纳二极管的常见类型封装在玻璃封装中。在该玻璃的一端,包括周围的带和标记在二极管的阴极侧。

从上图来看,我们可以注意到包围周围的带对应于符号上的行,使得可以容易地记住二极管结束。齐纳二极管的电路符号包括在杆的光洁度处的两个标签,其中一个是向上的方向,另一个沿较低方向。因此,它有助于将这些二极管与电路中的其他类型的二极管区分开来。

建造

齐纳二极管建筑如下所示。这是漫射结构,因为P和N等衬底散布在一起。连接区域可以用SiO 2(二氧化硅)层涂覆。
同时整个结构,整个结构可以金属化以产生阳极和阴极连接。因此,SiO2层主要有助于阻止结的传感。因此,在构造齐纳二极管的同时使用它。

该二极管操作主要取决于PN结中的掺杂范围。对于一致的反向偏置电压,耗尽区非常薄,电场非常高。它允许电子从价带流到导通带。

齐纳二极管击穿电压可以在掺杂水平时精确控制。齐纳二极管的击穿电压可以为1.2 V-200 V.掺杂的二极管和击穿电压低于5.6 V,崩溃通过雪崩而不是齐纳效应表示的击穿。

齐纳二极管的类型

齐纳二极管的分类可以基于以下几个参数来完成

  • 标称电压
  • 最大反向电流
  • 功耗
  • 包装类型
  • 前进驱动电流
  • 正向电压

齐纳二极管如何工作?

齐纳二极管的工作主要取决于正向和反向的偏置模式。一旦该二极管连接到转发偏压,那么它就像正常二极管一样工作,而它在反向偏置时连接,则在二极管中将存在电流流的小泄漏。

当反向电压升高而不是固定的击穿电压(VZ),然后电流流过整个二极管。因此,一旦稳定并在广泛的施加电压范围内稳定并保持稳定,电流流量会增强到串联电阻验证的最大电平。对于齐纳二极管,有两种崩溃,如雪崩击穿和齐纳故障。

雪崩崩溃

这种击穿主要发生在普通和齐纳的二极管中,以最大反向电压。一旦给予PN结来最大反向电压,则电子将获得足够的能量以在高速度下加速。

这些电子将开始高速移动以碰撞其他原子并吹掉更多的电子。由于这种不间断的崩溃,将产生多个自由电子,并且二极管内的电流迅速增加。

因此,电流内的这种意外增加可以永久地破坏正常二极管,但是,该二极管的设计可以以这样的方式完成,即它在雪崩击穿下工作,并且可以保持意外的电流峰值。这种故障主要发生在齐纳二极管中,通过齐纳电压(vz)高于6V。

齐纳故障

每当施加的电压达到更近的齐纳电压时,耗尽区域内的电场变得强以从其价带拖动电子。因此,价值中的电子将从耗尽区域的电场获得足够的能量并从主原子逸出。在齐纳故障区域,当电压增加时,也会增加电流。

有许多方式打包了二极管。有些用于高水平的功耗,其他物品包含表面贴装格式。最常见的齐纳二极管类型包含在小玻璃封装中。它有一个围绕一端标记二极管的阴极侧的带。

规格

齐纳二极管的规格包括以下这些。

电压(VZ)

齐纳电压是距离2.4V -200 V的反向击穿电压,它可以升高到1 kV,而SMD(表面安装的装置)最高的是约47 V.

最大电流IZ(最大值)

额定齐纳电压所需的最大电流为VZ,从200 uA - 200 A范围内。

最小电流IZ(min)

该二极管的所需最小电流要分解为5 mA -10 mA的范围。

额定功率

通过二极管两端的电压乘积给出该二极管的最高功率,以及通过其流动的电流。典型值主要包括400 MW,500 MW,1 W&5 W.同样,对于SMD,值为200 MW,350 MW,500 MW&1 W.

电压容差

该二极管的电压容差为±5%。

温度稳定性

二极管的最佳稳定性约为5 V

包裹

铅装置以及表面,在集成电路中否则地安装在离散装置中。

齐纳电阻(RZ)

二极管显示出一些阻力从VI特征中明显。

齐纳二极管的特征

以上图示出了齐纳二极管行为的V-I特征。当。。。的时候二极管连接在转发偏置二极管中充当正常二极管。当反向偏置电压大于预定电压时,发生齐纳击穿电压。为了获得击穿电压,控制尖锐且不同的掺杂,并且避免了表面缺陷。在V-I的V-I特性中,VZ是齐纳电压。而且膝盖电压也因为此时电流非常快。

特征
特征

齐纳二极管的应用

齐纳二极管普遍用作分流稳压器或稳压器。正如我们经历文章的第一部分,我们知道什么是齐纳二极管,以及操作的基本原则。这里出现这种类型的二极管有用的问题。这种类型的二极管的主要应用是电压调节器,过压保护器和电压参考。

二极管检查
二极管检查

我们讨论了应用程序的应用齐纳二极管作为稳压器现在我们将讨论另外两点。

过电压保护器

过压保护通过使用齐纳二极管完成,因为在反向偏置电压超过一定电压之后,电流流过二极管。该电路为在终端连接的设备提供安全性。通常电流不应超过正常阀门,但如果由于电路中的任何故障电流超过最大允许电压,则系统的设备可能会损坏。

使用SCR,通过它,输出电压快速缩短,并熔断器断开输入源功率。电路装置如下所示,以便更好地理解,

齐纳二极管电路
齐纳二极管电路

电压参考值确定电流或电压的恒定供应,因为齐纳电压工作。如果电流的供应是相同的,则避免我们使用齐纳二极管的不稳定性能。使用这些电压参考,如Ammers,欧姆仪和电压计。

齐纳二极管作为稳压器

术语调节器意味着调节。如果在电路中引入,则该二极管可以作为电压调节器。二极管的输出将是恒定的。它由电流源驱动。如我们知道二极管上的电压超过一定的值,它将从电源中汲取过多的电流。下面给出了齐纳二极管作为电压调节器的基本图,

通过该二极管通过该二极管串联固定电流,介绍其值可以从以下等式中选择其值

电阻值(欧姆)=(v1 - v2)/(齐纳电流+负载电流)

以上图是分流调节器,因为调节元件平行于负载元件。该二极管在负载上产生稳定的参考电压,符合调节器要求的标准。

该二极管允许电流以与理想二极管相同的方式在向前流动。当电压高于称为击穿电压时,它还允许在相反的方向上流动。

此设备以齐纳命名,发现此电气属性。齐纳二极管是其中由于电子量子隧道的高电场强度而发生的反向击穿之一,称为齐纳效应。许多二极管描述为齐纳二极管依靠雪崩崩溃。这两种类型都与齐纳效应优势使用,其上述5.6 V和雪崩击穿。常规应用包括为电压调节器提供参考电压。这是保护瞬时电压脉冲的设备。

电路连接
电路连接

这些设备也串联串联串联发射极结。在晶体管级,选择性地选择在围绕雪崩或齐纳点围绕的装置。它可用于引入晶体管的补偿温度系数平衡。调节电源电路反馈回路系统中使用的DC误差放大器是示例之一。

这些也用于电涌保护器,以限制瞬态电压尖峰系统,并且二极管的另一个应用是在随机数发生器中使用其雪崩击穿引起的噪声。你能告诉我吗更多的用途齐纳二极管?通过评论。

PN结二极管和齐纳二极管之间的差异

PN结二极管和齐纳二极管之间的差异包括以下内容。

PN结二极管 齐纳二极管
PN结二极管是一种半导体二极管,其简单地在是向前方向的单个方向上传导。 二极管允许电流在方向上流动,前进和反向,这种类型的二极管被称为齐纳二极管。
交叉点可以通过反向电流效果损坏 它不会损坏交界处
PN结二极管的掺杂水平低 该二极管的掺杂水平很高
在该交叉路口中,Brekdown主要发生在更高的电压范围内。 在该二极管中,击穿主要发生在较低电压。
PN Junction Obeys欧姆法律 这二极管不服从欧姆法。
PN结二极管的应用主要用于整流 该二极管用于电压稳定器,波峰和电机保护

好处

齐纳二极的优点e包括以下内容。

  • 与正常二极管相比,齐纳昂贵
  • 用于较小电路
  • 能够换电压
  • 溢出电流控制
  • 只是跨系统兼容和访问
  • 电路电压可以改变和稳定
  • 它提供高性能
  • 它保护过超过电压

缺点

齐纳二极管的缺点包括以下这些。

  • 对于大负载电流,该二极管不合适
  • 由于齐纳电阻,可以稍微改变直流O / P电压。
  • 无法进行输出电压的调整
  • 负载电流内的变化会在齐纳电流中生成更改。
  • 较低的电压调节
  • 电路的内部阻抗很高。

因此,这一切都是关于齐纳二极管的概述及其工作。这些二极管用于工业和商业应用。其中一些类似于稳定器或稳压器,仪表保护器和波形。这些二极管主要设计用于在其开始执行大量电流的反向偏置条件下进行操作。如果电压非常少,它就像电压调节器一样工作;否则,如果电压太高,则它绘制更多电流。以下是您的问题,市场上有哪些不同类型的二极管?

照片信用:

10评论

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    写作
    althoug它非常有帮助
    感谢你

    1. tarun agarwal. 说:

      嗨萨尔曼
      谢谢你的建议。

  2. 重印Zener. 说:

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  8. Shyamapada Patr. 说:

    如何使用齐纳二极管作为固定电阻?

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