电子技术基础项目化教程课件 项目一 半导体器件的认识 1.4.2 特殊二极管.ppt

1.4拓展知识1.4.2特殊二极管下页总目录前面主要讨论了普通二极管，另外还有一些特殊用途的二极管,如稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等，现介绍如下。1．稳压二极管稳压二极管又名齐纳二极管，简称稳压管，是一种用特殊工艺制作的面接触型硅二极管，这种二极管的杂质浓度大，容易被反向击穿，其反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化，从而达到稳压的目的。1.4.2特殊二极管下页上页首页（1）稳压管的伏安特性和符号图1-25所示为稳压管的特性曲线和符号。其正向特性与普通二极管相似，不同的是反向击穿电压较低，且击穿特性曲线很陡，其反向击穿是可逆的，只要对反向电流加以限制，就不会发生“热击穿”，当去掉反向电压后，稳压管又恢复正常。下页上页首页稳压二极管在电路中起稳压作用时应工作在反向击穿区，反向电流在很大范围内变化时，击穿电压基本不变，因而具有稳压作用。（2）稳压二极管的主要参数1）稳定电压Uz:稳定电压是指当流过规定电流时，稳压二极管两端的反向电压值，其值决定于稳压二极管的反向击穿电压。不同型号的稳压管其稳定电压值不同。同一型号的管子，由于制造工艺的分散性，各个管子的Uz值也有差别。例如稳压管2CW21A，其稳压范围为4~5.5V之间，但对某一只稳压二极管而言，稳定电压Uz是确定的。下页上页首页2）稳定电流IZ:稳定电流是指稳压管工作在稳压状态时，稳压管中的电流，当工作电流低于IZ时，稳压效果变差，若低于最小稳定电流Imin，稳压管将失去稳压作用；当大于最大稳定电流Imax，管子将因过流而损坏。一般情况是工作电流较大时，稳压性能较好。但电流要受稳压管功耗的限制。下页上页首页3）最大耗散功率PZM:它是指稳压管正常工作时，管子上允许的最大耗散功率。若使用中稳压管的功率损耗超过此值，管子会因过热而损坏。稳压管的最大功率损耗和PN结的面积、散热条件等有关。由耗散功率PZM和稳定电压UZ可以决定最大稳定电流Imax。稳压管正常工作时，PN结的功率损耗为PZ=UZIZ。下页上页首页4）电压温度系数σ:σ指稳压管温度变化1℃时，所引起的稳定电压变化的百分比。一般情况下，稳定电压大于7V的稳压管σ为正值，即当温度升高时，稳定电压值增大。而稳定电压小于4V的稳压管，σ为负值，即当温度升高时，稳定电压值减小。如2CW11，UZ=3.2~4.5V，σ=-(0.05%~0.03%)/℃，若σ=-0.05%/℃，则表明当温度升高1℃时，稳定电压减小0.05%。稳定电压在4~7V间的稳压管，其σ值较小，稳定电压值受温度影响较小，性能比较稳定。下页上页首页5）动态电阻rZ:rZ是稳压管工作在稳压区时，两端电压变化量与电流变化量之比，即。rZ值越小，则稳压性能越好。同一稳压管一般工作电流越大时，rZ值越小。通常手册上给出的值是在规定的稳定电流之下测得的。下页上页首页（3）使用稳压管应注意的问题①稳压管稳压时，一定要外加反向电压，保证管子工作在反向击穿区。当外加的反向电压值大于或等于UZ时，才能起到稳压作用；若外加的电压值小于UZ，稳压二极管相当于普通的二极管使用。②在稳压管稳压电路中，一定要配合限流电阻的使用，保证稳压管中流过的电流在规定的范围之内。下页上页首页4.稳压管应用电路例题1 如图1-26所示稳压管稳压电路，若限流电阻R＝1.6KΩ，UZ＝12V，IZmax=18mA，通过稳压管V的电流IZ等于多少？限流电阻的值是否合适？解：由图可知,因为，可知：限流电阻的值合适。下页上页首页图1-26 稳压管稳压电路例题2 稳压管限幅电路。如图1-27（a）所示，输入电压ui为幅度为10V的正弦波，电路中使用两个稳压管对接，已知UZ1=6V，UZ2=3V，稳压二极管的正向导通压降为0.7V，试对应输入电压ui画出输出电压uO的波形。解：输出电压uO的波形如图1-27(b)所示，uO被限定在－6.7~+3.7V之间。图1-27 稳压二极管限幅电路2．发光二极管发光