穩壓二極體是一種特種用途的二極體,普通二極體大多在正向導通時工作,而穩壓二極體是工作在反向擊穿狀態下的二極體。
1、穩壓管基本原理:
穩壓二極體利用pn結反向擊穿狀態,其電流可在很大範圍內變化而電壓基本不變的現象,製成的起穩壓作用的二極體。穩壓二極體的伏安特性曲線的正向特性和普通二極體差不多,反向特性是在反向電壓低於反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點上,反向電阻驟然降至很小值。儘管電流在很大的範圍內變化,而二極體兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近,從而實現了二極體的穩壓功能。基本的伏安特性如圖所示。
2、穩壓管主要引數
穩定電壓Uz:指穩壓管透過額定電流Iz時兩端產生的穩定電壓值,是穩壓管最重要的引數。
額定電流Iz:指穩壓管產生穩定電壓時透過該管的電流值。低於此值時(例如圖中Izk),穩壓管雖並非不能穩壓,但穩壓效果會變差;高於此值時,只要不超過額定功率損耗,也是允許的,而且穩壓效能會好一些,但要多消耗電能。
動態電阻Rz:指穩壓管兩端電壓變化ΔU與電流變化ΔI的比值,Rz=ΔU/ΔI。該比值隨工作電流的不同而改變,一般是工作電流愈大,動態電阻則愈小。不同穩壓值的穩壓管動態電阻也會有所不同,通常8V左右的穩壓管動態電阻最小。
額定功耗Pz:由晶片允許溫升決定,其數值為穩定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。
溫度係數α:如果溫度變化,穩壓管的穩定電壓也會發生微小變化,穩壓值低於6V屬於齊納擊穿,溫度係數是負的;高於6V的屬雪崩擊穿,溫度係數是正的。因此6V左右的穩壓管可以獲得零溫度係數。
3、最大電流計算:
據上所述,穩壓管允許的最大電流Izm是根據該穩壓管型號的額定耗散功率計算出來的。根據功耗P=U*I,可以推得最大電流I=Pz/Uz。如果電流超過此值,功耗就會超出而過熱燒燬。
例如一支穩壓值8.2V功耗1W的穩壓管,其最大反向電流I=P/U=1/8.2=0.122A,即122mA。
穩壓二極體是一種特種用途的二極體,普通二極體大多在正向導通時工作,而穩壓二極體是工作在反向擊穿狀態下的二極體。
1、穩壓管基本原理:
穩壓二極體利用pn結反向擊穿狀態,其電流可在很大範圍內變化而電壓基本不變的現象,製成的起穩壓作用的二極體。穩壓二極體的伏安特性曲線的正向特性和普通二極體差不多,反向特性是在反向電壓低於反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點上,反向電阻驟然降至很小值。儘管電流在很大的範圍內變化,而二極體兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近,從而實現了二極體的穩壓功能。基本的伏安特性如圖所示。
2、穩壓管主要引數
穩定電壓Uz:指穩壓管透過額定電流Iz時兩端產生的穩定電壓值,是穩壓管最重要的引數。
額定電流Iz:指穩壓管產生穩定電壓時透過該管的電流值。低於此值時(例如圖中Izk),穩壓管雖並非不能穩壓,但穩壓效果會變差;高於此值時,只要不超過額定功率損耗,也是允許的,而且穩壓效能會好一些,但要多消耗電能。
動態電阻Rz:指穩壓管兩端電壓變化ΔU與電流變化ΔI的比值,Rz=ΔU/ΔI。該比值隨工作電流的不同而改變,一般是工作電流愈大,動態電阻則愈小。不同穩壓值的穩壓管動態電阻也會有所不同,通常8V左右的穩壓管動態電阻最小。
額定功耗Pz:由晶片允許溫升決定,其數值為穩定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。
溫度係數α:如果溫度變化,穩壓管的穩定電壓也會發生微小變化,穩壓值低於6V屬於齊納擊穿,溫度係數是負的;高於6V的屬雪崩擊穿,溫度係數是正的。因此6V左右的穩壓管可以獲得零溫度係數。
3、最大電流計算:
據上所述,穩壓管允許的最大電流Izm是根據該穩壓管型號的額定耗散功率計算出來的。根據功耗P=U*I,可以推得最大電流I=Pz/Uz。如果電流超過此值,功耗就會超出而過熱燒燬。
例如一支穩壓值8.2V功耗1W的穩壓管,其最大反向電流I=P/U=1/8.2=0.122A,即122mA。