登录
|
注册会员
开启辅助访问
设为首页
收藏本站
扫一扫关注官方微信
论坛
BBS
M币充值
M currency prepaid phone
M币获取
附件中心
搜索
search
全新论坛MCU智学网上线,欢迎访问新论坛!稀缺资源、技术干货、参考设计、原厂资料尽在MCU智学网
MCU资讯论坛
»
论坛
›
单片机电路论坛
›
原理图论坛
›
齐纳二极管原理介绍
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2023.13 Pro / Library Expert 破解版
齐纳二极管原理介绍
[复制链接]
979
0
ad***
管理员
发表在
基础电路
2013-2-24 01:42:45
|
查看全部
|
阅读模式
本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源
您需要
登录
才可以下载或查看,没有帐号?
注册会员
x
在通常情况下,反向偏置的PN结中只有一个很小的电流。这个漏电流一直保持一个常数,直到反向电压超过某个特定的值,超过这个值之后PN结突然开始有大电流导通(图1.15)。反向击穿通常设置了固态器件的最大工作电压。然而,如果采取适当的预防措施来限制电流的话,反向击穿的结能作为一个非常稳定的参考电压。
图1.15 PN结二极管的反向击穿。
导致反向击穿的一个机制是avalanche multiplication。考虑一个反向偏置的PN结。耗尽区随着偏置上升而加宽,但还不够快到阻止电场的加强。强大的电场加速了一些载流子以非常高的速度穿过耗尽区。当这些载流子碰撞到晶体中的原子时,他们撞击松的价电子且产生了额外的载流子。
反向击穿的另一个机制是tunneling。Tunneling是一种量子机制过程,它能使粒子在不管有任何障碍存在时都能移动一小段距离。如果耗尽区足够薄,那么载流子就能靠tunneling跳跃过去。Tunneling电流主要取决于耗尽区宽度和结上的电压差。Tunneling引起的反向击穿称为齐纳击穿。
结的反向击穿电压取决于耗尽区的宽度。耗尽区越宽需要越高的击穿电压。就如先前讨论的一样,掺杂的越轻,耗尽区越宽,击穿电压越高。当击穿电压低于5伏时,耗尽区太薄了,主要是齐纳击穿。当击穿电压高于5伏时,主要是雪崩击穿。设计出的主要工作于反向导通的状态的PN二极管根据占主导地位的工作机制分别称为齐纳二极管或雪崩二极管。齐纳二极管的击穿电压低于5伏,而雪崩二极管的击穿电压高于5伏。因此主要靠雪崩击穿工作的7V齐纳管可能会使人迷惑不解。
实际上,结的击穿电压不仅和它的掺杂特性有关还和它的几何形状有关。以上讨论分析了一种由两种均匀掺杂的半导体区域在一个平面相交的平面结。尽管有些真正的结近似这种理想情况,大多数结是弯曲的。曲率加强了电场,降低了击穿电压。曲率半径越小,击穿电压越低。这个效应对薄结的击穿电压由很大的影响。大多数肖特基二极管在金属-硅交界面边缘有一个很明显的断层。电场强化能极大的降低肖特基二极管的测量击穿电压,除非有特别的措施能削弱Schottky barrier边缘的电场。
图1.16是以上所讨论的所有的电路符号。PN结用一根直线代表阴极,而肖特基二极管和齐纳二极管则对阴极端做了一些修饰。在所有这些图例中,箭头的方向都表示了二极管正向偏置下的电流方向。在齐纳二极管中,这个箭头可能有些误导,因为齐纳管通常工作在反向偏置状态下。对于casual observer来说,这个符号出现时旁边应该再插入一句“方向反了”。
图1.16 PN结,肖特基,和齐纳二极管的
电路图
符号。有些
电路图
符号中箭头是空心的或半个箭头。经常看到问关于稳压管(齐纳管)的问题,所以略做总结。
齐纳管一般有两种用法(以下IZ为工作电流,UZ为标称稳压电压,UW为实际工作电压):
1 正常工作时处于"导通"状态,IZ≥0.1mA量级,此时齐纳管起稳压作用,UW≈UZ。
2 正常工作时处于"截止"状态,即UW
其实常用齐纳管主要分两类,一类就是通常所谓的"稳压管",另一类是TVS类器件。前者通常是第一种用法,后者通常是第二种用法。但也不绝对,两者只是特性参数各有特点。TVS也可以拿来当稳压管用,当然也不合适。
总结一下,我发现初学者常犯如下几种错误:
1. 把齐纳管特性想得太美好:当UW7V),那曲线还凑合,换个低压的,例如3V的,那实际曲线真是够"柔美"的,1.5V电压时就有很大电流了,直到IZ增加到数十mA,UZ才懒洋洋地达到标称值,简直就是个抛物线嘛。
2. 用齐纳管做保护的,一不懂世间万事皆有代价,这里的代价就是漏电流IR("截止"状态下的IZ):IR>0;二不懂世间万事皆须留有余地,这里的余地就是确保"截止"的电压余量UM:UM=UZ-UW>0(IR→很小);三不懂世间万事皆有弹性(让步),这里的弹性就是导通状态下UW随着IZ增加的增量UP:UP=UW-UZ>0(IR→很大)。而且即使留了余地,付出了代价,仍然要做让步。要减小IR,就要提高ΔU,也就是选高UZ的管子,但这样又会降低保护的"力度"。
3. 不明白齐纳管动态内阻dV/dI>0,即UZ会随IZ增加。这就不多说了。
4. 不明白齐纳管的反应是比较迟钝的,UW变化了,IZ并不会立即跟着变,而是有延迟。而且有结电容,而且结电容有时还相当大。但输入个几MHz的方波后,发现输出全不是那么回事,就懵了。
从这几条可以总结出一些原则:
1. 尽量避免使用低压齐纳管。
2. 用齐纳管做保护要合理选择UZ,使UWMAX+UM3. 设计电路要有"动态"的概念,电路跟人,跟一切机器一样都有反应迟钝的问题,区别只在于"更迟钝"和"更不迟钝"。
4. 记住墨菲定律:"事情凡是能够更糟糕的,就一定会更糟糕"。
举报
回复
返回列表
*
滑块验证:
高级模式
B
Color
Image
Link
Quote
Code
Smilies
您需要登录后才可以回帖
登录
|
注册会员
本版积分规则
发表回复
回帖后跳转到最后一页
回复
转播
评分
分享
打开支付宝扫一扫,最高立得1212元红包
搜索
本版
帖子
用户
热搜:
传感器
51串口程序
电子管放大器
夾式電表
夾式電流
Mentor论坛
打印机
版块推荐
百宝箱
My 布拉格
无边框Z9
Z9Max
Z9mini
nubia动态
问题 & 建议
资源分享
爱拍
同城会
牛仔生活
查看论坛所有版块>>
每日签到
论坛任务
摄影技巧
跳蚤市场
互助问答
论坛导读
申请内测
红包中心
每日摇一摇
活动中心
网站地图
官方旗舰店
图文热点
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL44A 封装形式:TSSOP48 概述 VKL144是
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL128 封装形式:SSOP44 概述 VKL128是一
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C23A/B 封装形式:LQFP64/48 概述 VK2C
高抗干扰液晶驱动/点阵式液晶显示IC/VK2C21
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21D 封装形式:SOP16 概述 VK2C21D是
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21C 封装形式:SOP20 概述 VK2C21C是
更多
精华推荐
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
高抗干扰液晶驱动/点阵式液晶显示IC/VK2C21
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动芯片
低成本、高性能、带EEPROM了解一下
工控仪表/水电气表LCD驱动/抗干扰液晶段码
更多
社区学堂
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL44A 封装形式:TSSOP48 概述 VKL144是
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL128 封装形式:SSOP44 概述 VKL128是一
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C23A/B 封装形式:LQFP64/48 概述 VK2C
更多
客服中心
QQ:187196467
服务时间:周一至周日 8:30-20:30
在线客服
客服微博
产品咨询
售后中心
关注我们
关于我们
关于我们
友情链接
联系我们
帮助中心
网友中心
购买须知
支付方式
服务支持
资源下载
售后服务
定制流程
关注我们
官方微博
官方空间
官方微信
QQ:187196467
周一到周日 8:30-22:00 (全年无休)
7 x 24小时在线客服
手机版
Powered by
MCUZX!
X3.4 © 2008-2015
MCU资讯论坛
版权所有
京ICP备18035221号-2
客服QQ: 187196467
技术支持:
MCU资讯论坛
|
网站地图
快速回复
返回顶部
返回列表