半导体器件稳压二极管课件.ppt

1、稳压二极管稳压二极管大连理工大学大连理工大学物理与光电工程学院物理与光电工程学院张贺秋张贺秋二极管分类二极管分类 硅二极管和锗二极管硅二极管和锗二极管1、导通电压、导通电压 2、导通后、导通后3、反向漏电流、反向漏电流4、击穿电压、击穿电压5、热稳定性、热稳定性D阳极阳极阴极阴极二极管分类二极管分类 点接触二极管点接触二极管小功率整流、高频检波等小功率整流、高频检波等面接触二极管面接触二极管低频大功率整流低频大功率整流负极引线金属触丝外壳N型锗片正极引线负极引线正极引线P型硅N型硅铝合金小球金锑合金底座负极引线正极引线P型硅N型硅2iOS稳压二极管稳压二极管齐纳二极管齐纳二极管zener di

2、odeDZDZ阳极阳极阴极阴极工作原理工作原理 利用二极管反向击穿特性实现稳压。利用二极管反向击穿特性实现稳压。二极管反向击穿机制二极管反向击穿机制1、热不稳定性；、热不稳定性；反向大电压反向大电压产生焦耳热产生焦耳热反向电流反向电流器件温度升高器件温度升高不可恢复的，器件完全损坏。不可恢复的，器件完全损坏。二极管反向击穿机制二极管反向击穿机制2、齐纳击穿（隧穿击穿）、齐纳击穿（隧穿击穿）PNECEV热平衡热平衡EFPNECEVEF_+V 6Eg/q主要参数：主要参数：+-U/VI/mA稳定电压稳定电压 UZ稳定电流稳定电流IZ在规定的稳压管反在规定的稳压管反向工作电流向工作电流IZ下，下，所

3、对应的反向工作所对应的反向工作电压。电压。最大稳定电流最大稳定电流IZmax最小稳定电流最小稳定电流IZmin最大耗散功率：最大耗散功率：PZmax=UZIZmaxPZ=UZIZPZ PZmax动态电阻：动态电阻：Rr=UZ/IZ电压温度系数：电压温度系数：6V 6V V V65 )TT(V)VV(XZ12112Z为负为正：变化不大检测方法：检测方法：1、判断极性、判断极性2、稳定电压简易测试、稳定电压简易测试RSDZ应用：稳压电源应用：稳压电源市电市电220V，50HzU2RL)tsin(U2u2负载直流电压负载直流电压 U00.9U205101520-40-2002040u(V)t0510

4、1520-40-2002040u(V)t滤波电路滤波电路U2RLCU01.2U205101520-40-2002040u(V)tIZ稳压电源：稳压电源：U+DZRLRsIIRLIZ电压增加电压增加URLUZIZIUS电压减小电压减小URLUZIUS电压不变电压不变I US UZ IZ IIZ+IRL思考题：思考题：如何选取合适的限流电阻？如何选取合适的限流电阻？U+DZRLRsIIZIR串联型稳压电路串联型稳压电路RRLDZTbecUbeIbIcIC=IbUce?IbIcUceUce=U0-IcRLU0串联型稳压电路串联型稳压电路RDZTbecU0RLURL Ube Ibe Ic Uce Ub

5、e=Uz-URLUZ=Ube+URL可调稳压电路可调稳压电路RL2P122PZbeU)RRR(RRUUmax,RL2P12ZbeU)RRR(RUUUiU0电压幅度可调电压幅度可调输出不受输出不受DZ控制控制min,RL2P12PZbeU)RRR(RRUU1.5k3.9k1k6.3V0.7V7V3.9k(1.5k+1k+3.9k)=11.5V7V4.9k(1.5k+1k+3.9k)=9.14VUi可调稳压电路可调稳压电路URL(UB)CABUP2 UDZ不变不变Ube,T2 Ic,T2 Uc,T2(UA)UAB(Ube,T1)Ic,T1 Uc,T1 Ui=Uc,T1+URL不变不变 =2 3R4

6、R3R1R2RLRPDZT2T1CUo稳压是利用稳压二极管反向击穿特性实现的。条件是：稳压是利用稳压二极管反向击穿特性实现的。条件是：1.输入电压大于稳定电压输入电压大于稳定电压;2.稳压管电流要限制在额定范围内以免烧毁。稳压管电流要限制在额定范围内以免烧毁。3.被稳定的电压索取电流不能超过稳压管调节电流范围。被稳定的电压索取电流不能超过稳压管调节电流范围。限幅限幅电路爱好者电路爱好者能按限定的范围削平信号电压波幅的电路，又能按限定的范围削平信号电压波幅的电路，又称限幅器或削波器。称限幅器或削波器。限幅电路常用于：限幅电路常用于：整形，如削去输出波形顶部或底部的干扰；整形，如削去输出波形顶部或

7、底部的干扰；波形变换，如将输出信号中的正脉冲削去，波形变换，如将输出信号中的正脉冲削去，只留下其中的负脉冲；只留下其中的负脉冲；过压保护，如强的输出信号或干扰有可能损过压保护，如强的输出信号或干扰有可能损坏某个部件时，可在这个部件前接入限幅电路。坏某个部件时，可在这个部件前接入限幅电路。上限限幅电路：上限限幅电路：在上限限幅电路中，当输入信号电压低于某一事先在上限限幅电路中，当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时，输出电压将随输入电压而增设计好的上限电压时，输出电压将随输入电压而增减；但当输入电压达到或超过上限电压时，输出电减；但当输入电压达到或超过上限电压时，输出电压将保持为一个固定值

8、压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变不再随输入电压而变,这样，这样，信号幅度即在输出端受到限制。信号幅度即在输出端受到限制。UiUoEUUiEUo=E下限限幅电路：下限限幅电路：下限限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生下限限幅电路在输入电压低于某一下限电平时产生限幅作用。限幅作用。UiUoUiEUo=UiEU双向限幅电路双向限幅电路双向限幅双向限幅电路则在电路则在输入电压输入电压过高或过过高或过低的两个低的两个方向上均方向上均产生限幅产生限幅作用。作用。稳压二极管限幅：稳压二极管限幅：UoUiUZUZU稳压二极管限幅稳压二极管限幅UiUoUiUZUo=UZUZUUZU浪涌保护电路浪涌保

9、护电路电视机中过压保护电路电视机中过压保护电路选择二极管的基本原则选择二极管的基本原则 1.要求导通电压低时选（要求导通电压低时选（）；要求）；要求反向电流小时选（反向电流小时选（）。）。2.要求导通电流大时选（要求导通电流大时选（）；）；要求工作频率高时选（要求工作频率高时选（）。）。3.要求反向击穿电压高时选（要求反向击穿电压高时选（）。）。4.要求耐高温时选（要求耐高温时选（）。）。A、锗管、锗管 B、硅管、硅管 C、面结合型、面结合型 D、点接触型、点接触型锗管锗管硅管硅管面结合型面结合型点接触型点接触型硅管硅管硅管硅管目的目的1、在同一图中画出、在同一图中画出Ge二极管和二极管和Si

10、二极管的二极管的特性曲线。特性曲线。2、分析、分析Ge管和管和Si管的不同。管的不同。3、掌握稳压二极管的工作原理及使用参数。、掌握稳压二极管的工作原理及使用参数。4、画出简单的稳压二极管稳压电源电路及、画出简单的稳压二极管稳压电源电路及限副电路，理解电路的工作过程。限副电路，理解电路的工作过程。5、掌握稳压二极管工作条件。、掌握稳压二极管工作条件。二极管分类二极管分类 硅二极管和锗二极管硅二极管和锗二极管1、导通电压、导通电压 2、导通后、导通后3、反向漏电流、反向漏电流4、击穿电压、击穿电压5、热稳定性、热稳定性硅管对小信号检波硅管对小信号检波灵敏度低、线性差。灵敏度低、线性差。适用与整流和逻辑。适用与整流和逻辑。D阳极阳极阴极阴极二极管分类二极管分类 点接触二极管点接触二极管小功率整流、高频检波等小功率整流、高频检波等面接触二极管面接触二极管低频大功率整流低频大功率整流负极引线金属触丝外壳N型锗片正极引线负极引线正极引线P型硅N型硅铝合金小球金锑合金底座负极引线正极引线P型硅N型硅2iOS