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1、稳压二极管结构和工作原理稳压二极管的基本结构同普通二极管一样,是一个PN结,但是由于制造工艺不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏,稳压二极管用于稳定电压就是应用它的这一击穿特性。加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿,这个近似不变的电压称为齐纳电压,对硅稳压二极管而言,稳定电压在5V以下的器件靠齐纳电压工作。当反向电压比较高时,受强电场作用形成大的反向电流,而电压基本不变,称为雪崩击穿,这一基本不变的电压称为雪崩电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作。1.稳压二极管U-I特性曲线解说稳压二
2、极管U—I特性曲线,它可以说明稳压二极管的稳压原理。从图7-34中可以看出,这一特性曲线与普通二极管的U-I特性曲线基本一样。X轴方向表示稳压二极管上的电压大小,Y轴方向表示流过稳压二极管的电流大小。从第一象限的曲线可以看出,它同普通二极管的正向特性曲线一样,此时相当于给稳压二极管PN结加正向偏置电压,稳压二极管在进行稳压作用时不用这种偏置方式,这一点与普通二极管明显不同。从第三象限的曲线可以看出下列三点:(1)在反向电压较低时,稳压二极管截止,它不工作在这一区域。(2)反向电压增大到UZ时,曲线限陡,说明流过稳压二极管的电流在变化时,稳压二极管两端的电压基本不变,电压是稳定的,稳
3、压二极管正是工作在这一状态下。换方之,当稳压二极管工作在稳压状态时,稳定电压有很微小的变化,可以引起稳压二极管很大的反向电流变化。(3)UZ是稳压二极管的稳定电压值,称为稳压值。不同的稳压二极管,这一稳定电压的大小不同。稳压二极管的PN结处于反向穿状态时,只要流过这一PN结的工作电流不大于最大稳定电流,稳压二极管就不会损坏。如果反向电流再增大,则稳压二极管也会损坏。综上所述,利用稳压二极管构成稳压电路时,必须给稳压二极管的PN结加上反向偏置电压。2.温度补偿型稳压二极管工作原理如图7-35所示是温度补偿型稳压二极管内部结构示意图。一些要求电压温度特性较高的场合,采用多种措施进行温度
4、补偿。温度补偿型稳压二极管在工作时,1脚和2脚不分,内部的两只稳压二极管的性能相同,两只二极管一只工作在正向,另一只工作在反向,这样两个PN结一个正向偏置,另一个反向偏置。PN结在正向和反向偏置状态下的压降受温度影响结果相反,当正向偏置的PN结随温度升高而压降增大时,反向偏置的PN结压降则下降,这样一个压降增大,另一个减小,相互抵消,使两个PN结压降之和基本不变,达到温度补偿的目的。3.稳压二极管电流方向如图7-36所示是稳压二极管和普通二极管电流方向比较示意图,这是两种二极管正常工作时的电流方法示意图。从图中可以看出,稳压二极管的电流是从负极流向正极,而普通二极管是从正极流向负极
5、。
