穩壓二極管與普通二極管有何區別,其用途如何?

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穩壓管與普通二極管相比,顯著的區別就是穩壓管工作時,是工作於反向擊穿狀態,其反向擊穿電壓大都較小(最小的可以低至2V)。



▲ 穩壓二極管。


▲ 整流二極管。

對於普通的二極管,它們工作時一般都處於正偏狀態,其反向擊穿電壓(即耐壓值)一般都在幾十伏到上千伏(譬如,1N4148開關二極管的反向擊穿電壓為75V,1N4007整流二極管的反向擊穿電壓可達1000V),一般都希望這類管子的耐壓值越高越好,這樣可以保證管子不會被擊穿損壞,而對於穩壓管來說,它們的反向擊穿電壓一般在幾伏到幾十伏,並且這種管子工作時一般都是處於反向擊穿狀態,利用其擊穿特性來穩定電壓。
▲ 穩壓管穩壓電路。

上圖所示電路,是一個簡單的穩壓管穩壓電路,圖中的穩壓管VD工作於反向擊穿狀態,R為穩壓管的限流電阻。本電路的穩定電壓等於穩壓管的反向擊穿電壓,該電壓也就是穩壓管的穩壓值,一般通過型號可以知道一個穩壓管的穩壓值。

穩壓管與普通二極管相比,還有一個特點是其PN結的面積較大,擊穿時允許通過較大的反向電流而不會燒壞,而普通二極管只要被擊穿,很容易因過大的反向電流而燒壞。


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穩壓二極管與普通二極管有什麼區別?,其用途如何?

答;穩壓二極管是一種用於穩定電壓並且工作在反向擊穿狀態下的二極管;

穩壓二極管主要用於恆壓源、輔助電源和基準電源電路中;而在數字電路中則常被用於電平轉移;在過電壓電路中用於保護作用。

穩壓二極管(又稱齊納二極管或反向擊穿二極管)是由硅材料製成的面接觸型晶體二極管。它的符號表示與普通二極管不同,見下圖所示。



硅穩壓管與一般二極管不同,它的工作範圍恰恰是取在擊穿區域。穩壓管所以能這樣,是由於它有以下二個特點;

(1)允許在不超過最大耗散功率的擊穿區工作

當工作在擊穿區時,只要通過這個管子的反向電流小於這個管子的最大允許電流,或者說這個管子上耗散的功率不超過最大耗散功率,則穩壓管是不會燒壞的,它能正常工作。

(2)穩壓管在一定電壓下具有迅速擊穿的特性,見下圖所示。



穩壓管通俗來說,它是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具備很高電阻的半導體元件。穩壓管在電子電路中一直工作在反向擊穿區,所以它的聯接方式與普通二極管恰怡相反。

由上圖可以看出,穩壓管在一定的電流範圍內,其端電壓幾乎衡定不變,表現出很好的穩壓特牲,因此它廣泛應用於電子電路中。

常用穩壓管的主要參數有以下5條。

①穩定電壓Uz……在穩定範圍內,穩壓管上的的電壓;

②穩定電流Iz……指穩壓特性最好一點的電流值;

③最大穩定電流Izm……指穩壓二極管工作時允許通過的最大電流;

④最大耗散功率Pzm……在穩壓電壓下,電流增大到某一數值Izm時,管子中發出的熱量使管子損壞的功率;

⑤動態電阻Rz……在工作區域內,穩壓管二端電壓的變化與電流的變化之比值,它隨工作點而變,其值越小則越好。

普通二極管常用的參數主要有;

①最大整流電流Im,它是指二極管長期工作於正常條件下,能夠通過的最大正向電流值;

②反向電流Ico,它是指二極管被施加反向電壓時流經二極管的直流電流。理想狀態下二極管因具有單相導電性而無反向電流,但是實際工作中它會有微小的電流流過;Ico的大小反映了二極管單相導電性能的好壞,即Ico的值越小則單相導電性能越好。

③最大反向工作電壓Urm,它是指二極管正常工作時所能夠承受的最大反向電壓。二極管被反向連接時,當反向電壓達到某一固定值,則二極管內的反向電流會劇烈增加,使二極管呈現出擊穿狀態,此時的電壓稱為反向擊穿電壓。

④最高工作頻率Fm,它是指二極管工作在電路中的頻率,由於二極管製作工藝及材料與結構不同,其二極管的工作頻率也不同,在高頻整流電路中,如果二極管的這個特性不能滿足條件,則二極管會嚴重發熱而失去單相導電性能。

以上為個人觀點,僅供提問者和頭條上有類似需要了解的閱讀者們參考,希望對大家有一點幫助。

知足常樂2019.4.13日於上海


知足常樂98954541


穩壓二極管和普通二極管有何區別呢?它們都屬於二極管,我們先看一下二極管的特性,下圖為二極管的伏安特性,從伏安特性圖也可以看出,二極管有正向特性和反向特性。

▲二極管伏安特性

正向特性

OA為正向死區,輸入電壓小於死區電壓時,二極管截止,輸入電壓大於死區電壓時二極管才導通,導通後二極管的壓降對電流的變化很小,一般為硅材料二極管0.6V~0.8V左右,鍺管0.2V~0.4V左右,跟二極管的材料有關。普通二極管就是利用該特性設計的。

反向特性

反向特性OD段屬於二極管的反向截止區,反向電流非常小,當反向電壓達到一定值,超過反向擊穿電壓UBR後,反向電流急劇增大,這種現象屬於擊穿。擊穿後的二極管不再具有單向導電性,擊穿並不意味著二極管損壞,只要合理控制二極管的反向擊穿電流,不因為電流過大而導致二極管過熱燒燬,當反向電壓降低後,二極管還可恢復正常。穩壓二極管正是利用這一特性設計的。

普通二極管

普通二極管在電路中的應用,一般都是利用二極管的單向導電性,正向導通,反向截止。具體在電路中的應用很廣,比如電源中最常見的是整流、電路板直流電源輸入端防反等。

▲ 電源電路整流

在電路板輸入端接一個二極管,可以起到防反的作用,當電源正負接反時,二極管截止,沒有電流電路板不工作,可以有效保護印製板。若無防反二極管,當輸入電源接反時,很可能會燒燬電路板。

▲ 電路板輸入端接二極管防反

穩壓二極管

如下圖是一個穩壓二極管的基本電路,限流電阻R串聯穩壓二極管接電源輸入,電路很原理,就兩個元器件:限流電阻和穩壓二極管。看似簡單,限流電阻R怎麼選擇?你真的會計算麼?

穩壓二極管限流電阻計算方法:

取兩個極端,當負載電流最小時,IZ最大;噹噹負載電流最大時,IZ最小。(UImax-Vz)/(Izmax+ILmin)

舉例:假設輸入電壓範圍8~10V,穩壓二極管VZ=5.1V,穩定電流IZ範圍(0.25~50)mA,負載電流(10~30)mA,那麼限流電阻R取多大呢?

(10V-5.1V)/(50mA+10mA)

81.7Ω

以上是本人的觀點,希望本人的回答能夠幫助提問者和頭條的初學者們,若有不明白的地方可以評論區下方留言,記得點贊哦,謝謝支持!


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