2021 年齊納二極管終極指南

在針對電壓源和其他應用調節和穩定負載或電源的變化時，齊納二極管非常有用。 你對穩壓二極管了解多少？ 

本指南將介紹齊納二極管的定義、特性、規格、應用、工作原理以及電路圖中的符號。 如果你是電子愛好者或者在工作中接觸到穩壓二極管，可以通過本次分享對穩壓二極管有更好的了解。 讓我們繼續閱讀！

分享是關懷！

內容

● 什麼是齊納二極管？

● 齊納二極管的 3 個主要特性

● 齊納二極管的規格

● 齊納二極管有哪些應用？

● 穩壓二極管如何工作？

● 什麼是齊納二極管符號？

● 常見問題

● 結論

什麼是齊納二極管？ 

齊納二極管是基於矽樹脂的分立半導體器件，允許電流雙向流動 - 反向或正向。 二極管由重摻雜的 PN 矽結組成，一旦達到特定的電壓閾值，該結就會反向傳導。

齊納二極管具有設定的反向擊穿電壓。 當達到這一點時，它們開始傳導電流並繼續在反向偏置方向上不斷運行而不會造成損壞。 齊納二極管的主要優點之一是不同的電壓範圍仍將保持二極管兩端的恆定電壓降。 因此，齊納二極管可用於電壓調節應用。

齊納二極管介紹，解釋它們的工作原理

齊納二極管的 3 個主要特性

齊納二極管在工作時與傳統二極管類似 正向偏置模式. 

● 它們的偏置開啟電壓在 0.3 和 0.7V 之間。 當以反向模式連接時，在大多數應用中都會有很小的漏電流流動。 

● 隨著反向電壓上升到設定的擊穿電壓，二極管就會有電流流過。 當電流增加到最大值（由串聯的電阻器確定）時，它將在很寬的施加電壓範圍內穩定並保持恆定。

● 不管流過二極管的電流值如何，電壓幾乎保持恆定。 如果二極管電流保持在最大電流和擊穿電流之間，大電流變化也是如此。

在調節和穩定負載或電源對電壓源的變化時，齊納二極管的強大自控功能非常有用。 這使其成為一個關鍵特性，因為它使二極管能夠用於各種穩壓器應用。

齊納二極管的規格

個別齊納二極管的某些規格會有所不同。 這些包括功耗、標稱工作電壓和最大反向電流。 其他常見規範包括：

● 齊納電壓——這與反向擊穿電壓有關。 這範圍從 2.4V 到 200V，具體取決於特定的二極管

● 電流（最大值）- 額定齊納電壓下的最大電流。 這可以從 200uA 到 200A

● 電流（最小值）- 在齊納電壓下二極管擊穿所需的最小電流。 這通常在 5mA 和 10mA 之間

● 額定功率- 二極管的最大額定功耗，包括流過二極管的電流和兩端的電壓。 標準值包括 400mW、500mW、1W 和 5W。 使用表面貼裝二極管，典型值為 200mW、350mW、500mW 和 1W

● 電壓容差 - 通常為 ±5%

● 溫度穩定性——最穩定的二極管通常約為 5V

● 齊納電阻 - 二極管表現出的電阻

齊納二極管有哪些應用？ 

齊納二極管用於一系列應用，包括：

● 電壓調節

● 電壓基準

● 浪湧抑制

● 切換應用

● 限幅器電路

可以使用齊納二極管在可變負載電流條件下產生穩定的低紋波輸出電壓。 當一個 合適的限流電阻 用於將來自電壓源的小電流通過二極管，將傳導足夠的電流以維持所需的電壓降。 隨著負載值的改變，平均電壓輸出也會改變。 但是，添加齊納二極管可以產生均勻的電壓輸出。

話雖如此，還應該注意的是，齊納二極管在工作以穩定電壓時可能偶爾會在直流電源上產生電噪聲。 這在大多數應用程序中都很好，但增加了一個高價值 去耦電容 到二極管的輸出可以通過提供額外的平滑來糾正這個問題。

由於齊納二極管可以在反向偏置條件下工作，它們可用於穩壓電路以維持恆定的直流電壓輸出。 儘管電壓輸入或負載電流發生任何變化，但仍可保持該恆定電壓。

該電壓調節器電路包括與輸入電壓串聯的限流電阻器。 然後應將二極管和負載並聯。 穩壓輸出和二極管的擊穿電壓始終相同。

齊納二極管如何工作？

齊納二極管的工作原理是由原因決定的 二極管在反向偏置條件下的擊穿. 通常有兩種類型——齊納擊穿和雪崩擊穿。

齊納擊穿

齊納擊穿發生在 2V 和 8V 之間的反向偏置電壓。 電場的強度足以對價電子施加力，將它們與原子核分離——即使在這種低電壓下也是如此。 這個過程形成了可移動的電子-空穴對，因此增加了電流。

齊納擊穿通常發生在具有大電場和低擊穿電壓的高摻雜二極管上。 隨著溫度的升高，價電子獲得更多的能量，因此需要更少的外向電壓。 這也意味著齊納擊穿電壓隨溫度降低。

雪崩擊穿

對於具有大擊穿電壓的輕摻雜二極管，電壓擊穿也發生在反向偏置條件下，最低為 8V。 流經二極管的電子與共價鍵中的電子發生碰撞，從而破壞它。 

電子的速度隨著電壓的增加而增加，這意味著共價鍵可以更容易地被破壞。 還應注意，雪崩擊穿電壓隨溫度升高。

什麼是齊納二極管符號？ 

下圖描繪了電路圖中使用的標準齊納二極管符號。 該符號顯示瞭如何在電路圖中註意到齊納二極管的存在。 同樣，如果您在電路圖中看到此符號，則表示電路中的該點存在齊納二極管。

然後，此圖建立在上面的基礎上，顯示了有關齊納二極管的更多信息。 圖表的第一行顯示了二極管符號加上正極和負極，因為它與陽極和陰極相關。 該圖的底線顯示相同，除了與齊納二極管符號相反的實際二極管的簡化版本。

常見問題

1. 問：多個齊納二極管可以串聯嗎？

A：可以串聯多個齊納二極管，通常是為了達到特定的齊納電壓。 但是，如果您使用多個二極管，您還必須監控齊納電流並確保不超過最大值。 

這是因為允許的最大齊納電流等於串聯連接的最低二極管。 這也意味著當兩個齊納二極管串聯時，如果二極管沒有相同的齊納電流規格，它們將不會顯示指定的齊納電流或電壓。

2、問：穩壓二極管和二極管有什麼區別？

答：二極管是一種單向（單向）導電的半導體器件。 齊納二極管也是半導體器件，但關鍵區別在於它們可以在正向和反向偏置條件下導電。 

兩種類型之間的另一個重要區別是摻雜強度。 傳統的二極管通常是中度摻雜的，而齊納二極管的摻雜度更高，以達到更高的擊穿電壓。

3. 問：齊納二極管用在什麼地方？

齊納二極管廣泛應用於各種電子設備中，是電子電路的基本元件之一。 它們用於從較高電壓生成低功耗穩定電源軌，並為電路提供參考電壓，尤其是穩定電源，例如內置 用於過壓保護的 DC / DC 穩壓器.

4. 問：穩壓二極管有什麼優點？

齊納二極管比另一個二極管便宜。 二極管可用於調節和穩定電路中的電壓。 這些二極管具有很高的性能標準。 控制電流流動。

結論

說到這裡，我們了解了齊納二極管的基本信息，包括它的定義、特性、規格、應用、它是如何工作的，以及它是如何在電路圖中標註的。 對穩壓二極管有更好的了解可以幫助您在穩壓電路中更好地利用它們。 您如何看待齊納二極管？ 在下方留下您的評論，我們會盡快回复您。 如果你覺得這篇分享對你有幫助，別忘了分享哦！

另請閱讀

● 關於 Facebook Meta 和 Metaverse 你不應該錯過的事情

● AM和FM有什麼區別？

● LTM8022 μModule 穩壓器如何為電源提供更好的設計？

● 如何檢測基於齊納二極管的穩壓器？

留言 

郵件列表