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前文说到,人类给我穿了衣服后,称我为“二极管”,又介绍了二极管的伏安特性、开关特性和电容特性。本想继续介绍人类对还在幼儿园的我的考核标准,于是写了一篇”二极管的参数“文章,无奈未通过头条君审核,理由为和人类的其他文章类似,初来乍到,不懂规矩,还请头条君海涵[作揖]。以后我在介绍我和我的家族时,相关参数的文章就不再发了(因为太容易和其他文章类似),发了怕再挨头条君板子[微笑]。
可以明确告诉各位看官的是,人类对我和我的家族的考核标准比对自己的孩子要求严格多了,举个例子:现在还在幼儿园的“二极管”的衡量指标(参数)要比人类小学阶段的孩子学习的课程多的多。嗨,认命吧,谁让咱不是亲生的呢?[大笑]
闲话少叙,咱进入正题。说一说稳压管,稳压管是二极管的一种。
工作原理
稳压管,又叫齐纳二极管,是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管,是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。
它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。
稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。稳压管反向击穿后,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压变化很小。稳压管的伏安特性如下图:
利用这一特性,稳压管在电路中能起稳压作用。
稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。
稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压,称为双向稳压管。
关于击穿的原理
PN结中的击穿现象,可以从齐纳击穿和雪崩击穿两个方面解释。
- 齐纳击穿
当PN结的掺杂浓度很高时,耗尽层就十分薄。
这种耗尽层特别薄的PN结,只要加上不大的反向电压,耗尽层内部的电场强度就可达到非常高的数值。这种很强的电场强度可以把阻挡层内中性原子的价电子直接从共价键中拉出来,变为自由电子,同时产生空穴,这个过程称为场致激发。由场致激发而产生大量的载流子,使PN结的反向电流剧增,呈现反向击穿现象。这种击穿通常称为齐纳击穿。
齐纳击穿发生在掺杂浓度很高的PN结上,同时在此较低的外加电压时就会出现这种击穿。
- 雪崩击穿
当PN结的掺杂浓度很低时,耗尽层就十分厚。
当PN结反向电压增加时,耗尽层中的电场随着增强。这样通过耗尽层的电子,就会在电场作用下,使获得的能量增大。在晶体中运行的电子将不断的与晶体原子发生碰撞,通过这样的碰撞可使束缚在共价键中的价电子碰撞出来,产生自由电子和空穴。
新产生的自由电子在电场作用下撞出其他价电子,又产生新的自由电子和空穴。
如此连锁反应,使得耗尽层中的载流子的数量雪崩式地增加,流过PN结的电流就急剧增大击穿PN结,这种碰撞电离导致击穿称为雪崩击穿,也称为电子雪崩现象。
稳压管在电路中的符号
稳压管的参数
(略过)
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