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稳压管工作原理详解:反向击穿状态与PN结特性解析

 2025年03月01日  阅读 12

摘要:稳压管正常工作时处于反向击穿状态,且该状态是可恢复的。不要以为看到“击穿”两个字就认为器件损坏了。稳压管属于二极管的一种,二极管相当于一个PN结,是利用PN结的特性制作而成的。如下图所示,这是PN结的伏安特性。第一象限是正向特性曲线,普通二极管就...

稳压管正常工作时处于反向击穿状态,且该状态是可恢复的。不要以为看到“击穿”两个字就认为器件损坏了。稳压管属于二极管的一种,二极管相当于一个 PN 结,是利用 PN 结的特性制作而成的。

如下图所示,这是 PN 结的伏安特性。第一象限是正向特性曲线,普通二极管就是利用该特性研制出来的。以一般硅二极管为例,它的正向导通压降约为 0.7V。当给二极管施加的正向电压大于 0.7V 时,二极管导通。二极管导通后,其电流呈指数上升趋势,意味着电流变化很大而压降变化很小。当给二极管加上反向电压时,如果二极管电压小于 UZ(反向击穿电压),二极管的反向电流很小,通常为μA 或 nA 数量级,可忽略不计。这就是普通二极管正向导通、反向截止的特性。

稳压二极管工作在反向击穿区,这个反向击穿区有一定范围。在使用稳压二极管时,必须让它工作在这个区间内。IZ 是稳压二极管的工作电流,IZ 为稳压二极管的最小稳压电流,IZ 为稳压二极管的最大工作电流,且工作电流需满足≤IZ≤。使用稳压二极管时,限流电阻的参数计算是很有讲究的。如果设计不好,可能无法达到稳压效果,也可能会使电流过大而导致雪崩击穿,进而使二极管烧毁。其正常工作区域如下图黄色部分所示。

稳压二极管在实际应用时,需要依据其相关参数来计算限流电阻 R 的值。这些相关参数包括典型稳压值、工作电流典型值、最大工作电流、最小稳压电流以及输入电压范围、输出负载电流范围。

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