本篇文章将讲述常见二极管的工作原理、功能及如何选型。小白总结,如有错误,请大神指教。
一、稳压二极管
(1)工作原理:
![](https://img-blog.csdnimg.cn/ff1051f8800d4a6e8c387df2f0ce5e76.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiH5LiI5YWJ6IqSaQ==,size_10,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
如图,伏安特性可知,反向通电尚未击穿前,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
(2)符号及如何识别:稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示(例:ZD5表示编号为5的稳压管),从外形上看,金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形,负极一端为半圆面形。
(3)应用电路
1.浪涌保护电路:
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图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合,负载RL就与电源分开,起到了保护的作用。
2.电视机里的过压保护电路:
![](https://img-blog.csdnimg.cn/974ffae4d4d64c51a167e4660bc54822.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiH5LiI5YWJ6IqSaQ==,size_10,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。
3.电弧抑制电路:(电弧:气体(或空气)中含有少量正负离子,在外施的电压作用下,离子加速运动,在碰撞中离子数目大大增加,这些离子在电场中的定向运动就形成电流。电流通过气体时伴随着强烈的发热过程,以致电流通道内的中性气体分子全被电离而形成等离子体。这种有强烈的声、光和热效尖的弧光放电,就是电弧的形成过程。所以,电弧实质上就是一种能导电的电子、离子流,其中还包括燃烧着的铜分子流。emmm,我那个的理解就是有的时候你拿插头插进插座的时候,那个插座会一闪,这个应该就是电弧,还是有很多危害的)
![](https://img-blog.csdnimg.cn/5a64a33051f845a090fdb961e3607743.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiH5LiI5YWJ6IqSaQ==,size_10,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。
(4)选型:主要根据稳压值和功率来选
主要参数特性:
1 动态电阻:越小越好。
2.温度补偿:随温度上升稳压值上升,根据需要可以选用温度补偿性稳压。
3.稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同,稳压二极管的最大稳定电流应高于应用电路的最大负载电流50%左右。
二、雪崩二极管
(1)工作原理
![](https://img-blog.csdnimg.cn/3df3d19a695849a3a715b82046344a1d.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiH5LiI5YWJ6IqSaQ==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
在材料掺杂浓度较低的PN结中,当PN结反向电压增加时,空间电荷区中的电场随着增强。这样,通过空间电荷区的电子和空穴,就会在电场作用下获得的能量增大,在晶体中运动的电子和空穴将不断地与晶体原子又发生碰撞,当电子和空穴的能量足够大时,通过这样的碰撞的可使共价键中的电子激发形成自由电子–空穴对。新产生的电子和空穴也向相反的方向运动,重新获得能量,又可通过碰撞,再产生电子–空穴对,这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后,载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样,载流子增加得多而快,这样,反向电流剧增, PN结就发生雪崩击穿。利用该特点可制作高反压二极管。
(2)功能:雪崩二极管用于保护电路。当反向偏置电压增加到一定限度时,二极管会在特定电压下开始雪崩效应,并且由于雪崩效应导致二极管击穿。它用于保护电路免受不需要的电压的影响。(其作用和稳压二极管差不多,所以和稳压二极管一起学习)
(3)分类:雪崩二极管分单漂移区雪崩二极管和双漂移区雪崩二极管。单漂移区雪崩二极管中PNN使用用途较广,双漂移区雪崩二极管,其结构为PPNN,实质上相当于两个互补单漂移区雪崩二极管的串联,从而有效地利用了电子和空穴漂移空间,因此输出功率和效率均较高。
(4)选型:
1.雪崩击穿电压:一般24V的系统,选用二极管的34V到35V左右。
2.正向平均电流要根据需要的电流,一般是交流电的0.4到0.5倍,来选定。
3.剩下的性能需根据需要选择。