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穩壓二極管的參數及電流計算詳解

jf_78858299 ? 來源:硬件攻城獅 ? 作者:零是起源 ? 2023-05-09 10:08 ? 次閱讀

穩壓二極管,也稱齊納二極管,屬二極管系列中的一種。它的主要特性是PN結工作在反向擊穿區并表現出具有穩定電壓的特性。既然屬于二極管,那它也具有二極管的正向導通特性。

穩壓二極管的正向導通特性與普通二極管的正向導通特性是相同的,規格書一般也都會給出正向導通參數,比如正向導通電壓圖片。但不一定給出所有的正向導通參數,如正向持續電流圖片。不過我們可以利用規格書給出的其他參數計算出來,圖片

圖片

穩壓二極管的反向特性與普通二極管的反向特性有較大的差異。

普通二極管的反向特性是當其反向電壓超過最大值時將會擊穿二極管造成永久性損壞,而穩壓二極管則不會,它是采用特殊工藝制造的二極管,當反向電壓增大時,只要其反向電流沒有超出最大值,穩壓二極管就不會損壞,并且該反向電流在的較大范圍內穩壓二極管都穩定在標稱電壓值上。

圖片

當然這個標稱電壓值的穩定是相對的,它有一定范圍的波動。這是因為穩壓二極管的穩定電壓是隨電流大小變化而變化,雖然變化范圍很小。因此,在一些基準電壓電路上,都會給穩壓二極管提供一個穩定的反向電流,比如恒流源。

圖片

主要參數:

圖片

1)圖片穩定電壓

指在規定的電流下穩壓二極管的穩定反向擊穿電壓值。由于一致性問題,穩壓二極管在規定電流下的穩壓值并不完全相同,而是一個范圍。穩壓二極管的反向電流越大,其穩定電壓值就越穩定。

2)圖片穩定電流

指穩壓二極管標稱穩定電壓對應的測試電流。穩壓二極管的反向電流既有最大值也有最小值,穩壓二極管只有工作在這個范圍內才能輸出穩定電壓。其中,最小值是指穩壓二極管正常工作穩定電壓的最小電流,如低于最小值時,穩壓二極管的電壓將不穩定并且小于標稱穩電壓;最大值是穩壓二極管能夠承受的最大反向電流,超過最大值穩壓二極管將會過熱而永久性損壞,最大值與耗散功率有密切關系。

3) 圖片動態電阻

指穩壓二極管兩端的電壓變化與反向電流變化的比值,圖片。這個參數是穩壓二極管辨別性能的一個重要指標。動態電阻越小,穩壓性能越好。

4) 圖片耗散功率

指穩壓二極管能夠承受的最大持續工作的功率。因為當PN結有電流流過時都會產生熱量,有熱量損耗。隨著電流增大,PN結的溫度也會隨之升高。因此,耗散功率也是決定穩壓二極管的最大反向電流。

5) 圖片漏電流

指在規定的穩定電壓圖片下,穩壓二極管的反向漏電流。一般在電源線保護電路中,這個參數需要注意。

應用及電流計算:

1)應用1:當穩壓二極管應用在電源線上時,由于電源線易受到靜電或過壓脈沖等影響,必須對電源線路加以保護。一般電源線路的工作電壓必須小于穩壓二極管的標稱穩定電壓。

圖片

2)應用2:當穩壓二極管應用于基準電壓上時,由于穩壓二極管的穩定電壓與其反向電流有關,因此,必須給穩壓二極管提供一個穩定的反向電流,要求較高時可以為穩壓二極管提供一個恒流源。

圖片

3)計算1-上左圖:

D是5V6的穩壓二極管,Vi是12V、R是500Ω、RL是10k。流過穩壓二極管的電流圖片圖片。負載是確定的,負載電壓等穩壓二極管的電壓圖片,因此可以算出穩壓二極管的反向電流圖片

4)計算2-上右圖:

D是5V6的穩壓二極管,Vi是12V、R是5k、RL是500Ω、Q為NPN三極管。負載電阻RL的電壓圖片;流過電阻R的電流圖片;穩壓二極管的反向電流圖片圖片為三極管的基極電流,因圖片遠大于圖片,因此可以推算出圖片

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