親愛的讀者,今天我們來聊聊二極管這個小巧卻強大的電子元件。它不僅是電路中的開關(guān)和限幅神器,還能作為穩(wěn)壓器,保護(hù)我們的電子設(shè)備免受電壓波動的干擾。二極管,小身軀,大作用,它是現(xiàn)代電子世界的基石之一。讓我們一起探索它的工作原理和應(yīng)用吧!
二極管,作為半導(dǎo)體器件的一種,扮演著至關(guān)重要的角色,其作用主要包括開關(guān)和限幅,在工作原理上,當(dāng)不存在外加電壓時,二極管內(nèi)部P-N結(jié)兩側(cè)的載流子濃度差引起了擴(kuò)散電流。
二極管具有單向?qū)щ娦裕凑驅(qū)ǎ聪虿粚?dǎo)通,當(dāng)二極管處于正向?qū)顟B(tài)時,其內(nèi)部相當(dāng)于一個閉合的開關(guān),電路得以接通;而當(dāng)它處于截止?fàn)顟B(tài)時,則相當(dāng)于一個打開的開關(guān),電路被切斷,二極管可以作為開關(guān)使用,實現(xiàn)對電路電流的控制和保護(hù)。
在電路中加入二極管,不僅可以實現(xiàn)對電流的控制和保護(hù),還能作為變壓器、濾波器、調(diào)制器等電路元件的組成部分,發(fā)揮關(guān)鍵作用,二極管的工作原理主要涉及半導(dǎo)體材料的特性和PN結(jié)的形成。
穩(wěn)壓二極管,又稱齊納二極管或反向擊穿二極管,其主要作用是保持電壓的穩(wěn)定,當(dāng)電源電壓發(fā)生波動,或電路中各點電壓變動時,穩(wěn)壓二極管能保持負(fù)載兩端的電壓基本不變,從而保護(hù)電路中的電子元器件不被高電流擊穿。
穩(wěn)壓二極管的工作原理是通過PIN層,將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,這種轉(zhuǎn)換不僅反應(yīng)靈敏,所需時間也很短,PIN光電二極管內(nèi)部的I型半導(dǎo)體是一種濃度很低的N型半導(dǎo)體。
穩(wěn)壓管在反向擊穿時,在一定電流范圍內(nèi)(或者說在一定功率損耗范圍內(nèi)),端電壓幾乎不變,表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性,穩(wěn)壓管廣泛應(yīng)用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中。
穩(wěn)壓管是一種晶體管,它是利用PN結(jié)穿區(qū)具有穩(wěn)壓的特性來工作的,在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中,穩(wěn)壓管獲得了廣泛的應(yīng)用,這種類型的二極管被稱為穩(wěn)壓管,以區(qū)別于用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。
穩(wěn)壓二極管也稱齊納二極管或反向擊穿二極管,在電路中起穩(wěn)定電壓作用,它是利用二極管被反向擊穿后,在一定反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨反向電流變化這一特點進(jìn)行穩(wěn)壓的。
穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用,其伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。
1、穩(wěn)壓二極管的介紹:穩(wěn)壓二極管的分檔操作是根據(jù)PN結(jié)反向擊穿產(chǎn)生的電壓而進(jìn)行,正是由于穩(wěn)壓二極管的這種特性,二極穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用就是用來當(dāng)做穩(wěn)壓器裝置或者其他一些穩(wěn)定電壓的元件。
2、穩(wěn)壓管也是一種晶體管,它是利用PN結(jié)穿區(qū)具有穩(wěn)壓的特性來工作的,穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用,這種類型的二極管被稱為穩(wěn)壓管,以區(qū)別于用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。
3、Uz—穩(wěn)定電壓,指穩(wěn)壓管通過額定電流時兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值,該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變,由于制造工藝的差別,同一型號穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也不完全一致。
4、典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路:在此電路中,三極管T的基極被穩(wěn)壓二極管D穩(wěn)定在13V,那么其發(fā)射極就輸出恒定的13-0.7=13V電壓了,在一定范圍內(nèi),無論輸入電壓升高還是降低,無論負(fù)載電阻大小變化,輸出電壓都保持不變。
二極管之所以能起到穩(wěn)壓作用,是因為其具有穩(wěn)定電壓的特性,利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。
為了保證電路安全,我們通常會在直流電源上并聯(lián)略高于正常電壓值的穩(wěn)壓二極管,當(dāng)電源電壓過高時,此穩(wěn)壓管就起作用,電壓就不能再升高,或者穩(wěn)壓管短路性壞掉,引起保護(hù)電路起動,在一些信號線上也會用這個方法。
普通二極管一般應(yīng)用的是二極管單向?qū)ㄌ匦裕簿褪钦驅(qū)ê头聪蚪刂梗喈?dāng)于一個單向開關(guān),可以起到整流作用,利用它正向?qū)妷罕容^穩(wěn)定的特點,還可以用于鉗位保護(hù)等領(lǐng)域。
穩(wěn)壓二極管的作用主要包括以下兩點:
1、具有二極管的作用:即正向?qū)ê头聪蚪刂梗喈?dāng)于一個單向開關(guān),可以起到整流作用。
2、具有電壓檢測,穩(wěn)定電路系統(tǒng)電壓的作用:穩(wěn)壓二極管被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用,通過串聯(lián),穩(wěn)壓二極管可以在較高的電壓上使用,從而獲得更高的穩(wěn)定電壓,穩(wěn)壓二極管還可以保護(hù)電路中的電子元器件,防止其被高電流擊穿。
穩(wěn)壓二極管是一種基本的電子元件,它能夠保持電路中的電壓穩(wěn)定,在電路中,電壓的穩(wěn)定性非常重要,如果電壓不穩(wěn)定,在電子器件中會引起各種問題,如電子器件燒毀或降低性能,穩(wěn)壓二極管在電子電路中具有不可替代的作用。