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電子元器件基礎(chǔ)

穩(wěn)壓二極管的分類

穩(wěn)壓二極管根據(jù)外殼包裝材料分金屬封裝、玻璃封裝、塑料封裝。塑料封裝穩(wěn)壓二極管又分為有引線型和表面封裝兩類。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)又分為普通穩(wěn)壓二極管(2跟引腳)和溫度補償型穩(wěn)壓二極管(3跟引腳)。根據(jù)電流容量可分為大功率穩(wěn)壓二極管(2A以上)和小功率穩(wěn)壓二極管(1.5A以下)

穩(wěn)壓二極管實物圖

穩(wěn)壓二極管引腳識別

1、通過穩(wěn)壓二極管外形和外殼上的各種標記識別正負引腳。例如有的直接標出電路符號,有的有標記的一端(直線或半圓)為負極。

2、用萬用表檢測。跟普通二極管的檢測方法一樣。

穩(wěn)壓二極管的電路符號

穩(wěn)壓二極管的結(jié)構(gòu)

穩(wěn)壓二極管的基本結(jié)構(gòu)與普通二極管一樣,是一個PN結(jié),但是由于制造工藝不同,當穩(wěn)壓二極管的PN結(jié)處于反向擊穿狀態(tài)時,PN結(jié)不會損壞,穩(wěn)壓二極管就是利用這一擊穿特性來實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。

穩(wěn)壓二極管的伏安特性

從圖中可以看出,利用穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路時,必須給穩(wěn)壓二極管的PN結(jié)加上反向偏置電壓。

穩(wěn)壓二極管的工作原理

加在穩(wěn)壓二極管的反向電壓增加到一定數(shù)值時,形成大的反向電流,此時電壓基本不變,稱為隧道擊穿,這個近似不變的電壓稱為齊納電壓。對于硅穩(wěn)壓二極管來說,穩(wěn)定電壓在5V以下的器件靠齊納電壓工作。

當反向電壓較高時,受強電作用形成大的反向電流,而電壓基本不變,稱為雪崩擊穿。這一基本不變的電壓稱為雪崩電壓。對硅穩(wěn)壓二極管來說,穩(wěn)定電壓在7V以上的器件靠雪崩電壓工作。

穩(wěn)壓二極管的電流方向

從下圖可以看出,穩(wěn)壓二極管與普通二極管的電流方向正好相反。穩(wěn)壓二極管的電流方向是從負極流向正極。而普通二極管的電流方向是從正極流向負極。

穩(wěn)壓二極管的參數(shù)

1、穩(wěn)定電壓

穩(wěn)定電壓就是伏安特性曲線中的反向擊穿電壓,它是指穩(wěn)壓二極管進入穩(wěn)壓狀態(tài)時,二極管兩端的電壓大小。

2、最大穩(wěn)定電流

穩(wěn)壓二極管長時間工作而不損壞所允許的最大電流。。

3、電壓溫度系數(shù)

用來表征穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值受溫度變化的影響程度。此系數(shù)有正負之分,其值越小越好。電壓溫度系數(shù)一般為0.05-0.1.

4、最大允許耗散功率

穩(wěn)壓二極管擊穿后穩(wěn)壓二極管本身所消耗的功率的最大值。

5、動態(tài)電阻

動態(tài)電阻值越小,穩(wěn)壓性能越好,該阻值一般為幾歐到幾百歐。

穩(wěn)壓二極管的檢測

1、判斷電極

用萬用表的Rx1k檔,先將紅黑表筆任意接到穩(wěn)壓管兩端,測出一個電阻值,然后交換表筆再測出一個電阻值。兩次測得的電阻值應(yīng)該是一大一小。所測阻值較小的一次,即為正向接法啊,此時,黑表筆接的是穩(wěn)壓二極管的正極,紅表筆接的是負極。好的穩(wěn)壓二極管,一般正向電阻為10千歐左右,反向電阻為無窮大。

2、穩(wěn)壓二極管與普通二極管的鑒別

無法從外形和二極管殼體上的文字標示區(qū)別穩(wěn)壓二極管和普通二極管時,使用萬用表可以鑒別。首先按照上面測量正負極的方法,將二極管的正負極區(qū)分開來。然后將萬用表撥至Rx10k檔位,黑表筆接被測管負極,紅表筆被測管正極,若此時測得的反向電阻比用Rx1k檔測量的反向電阻小得多,說明被測管為穩(wěn)壓管。

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的測量

由于穩(wěn)壓二極管是工作于反向擊穿狀態(tài),所以可用萬用表測出其穩(wěn)壓值大小。

有兩種測試方法

簡易法

將萬用表置于Rx10k檔,并準確調(diào)零。紅表筆接穩(wěn)壓二極管正極,黑表筆接負極,待指針擺動到一定位置,從萬用表10V電壓刻度上讀出其穩(wěn)定的數(shù)據(jù),用下列公式計算穩(wěn)壓值:被測穩(wěn)壓值=(10V-讀數(shù)值)x1.5.此法可測出穩(wěn)壓值為15V以下的穩(wěn)壓管。

外接電源法

用一臺0-30V穩(wěn)壓電源與一個1.5千歐電阻連同穩(wěn)壓管串成一個回路。

慢慢調(diào)高輸出電壓,當電壓高到一定程度,電壓值不再變化,則說明該電壓即為穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值。

穩(wěn)壓二極管的選用原則

穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用電路

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