稳压二极管原理
5v稳压二极管的原理

5v稳压二极管的原理
5V稳压二极管,也叫7805,是一种集成电路,可将不稳定的输
入电压变为稳定的5V输出电压,广泛应用于电路设计中。
了解其原理
是很有必要的。
1.二极管原理
在电子学中,二极管是一种电子元件,具有单向导电性。
当它的正负
极标志着一个电路时,电流可以通过它。
但当一个电路的电流试图进
入负极,电流被阻止。
2.稳压器原理
稳压器是一种能够提供稳定输出电压的电路。
大部分稳压器都会采用
负反馈来保持输出电压稳定,也就是说,当输出电压偏高时,稳压器
会减少输入电压;反之亦然,稳压器会增加输入电压。
这种稳压电路
可以保证输出电压几乎不变,不受负载和输入电压的波动。
3.7805功能原理
7805是一种三引脚的固定输出电压稳压器IC,其原理如下:7805的第一脚位被连接到正极,第二脚为负极,第三脚输出5V。
当输入电压大
于7V时,7805的电路内部限制电压为5V(输出电压),当输入电压
小于5V时,7805保持5V的输出电压,从而达到稳压的目的。
4.注意事项
需要注意的是,尽管7805具有电压稳定性,但它仍对额定工作温度范
围内的周围温度变化敏感。
温度升高可以降低功率,从而影响稳定性,因此应注意散热和工作温度的控制。
同时,输出电流也应根据实际需
求设置,因为过大的负载电流会使7805过度发热,导致电路故障。
总之,理解7805的工作原理,能够更好地应用其优良特性以及
解决遇到的问题。
应该注意的是,对于工程师来说,深入了解电路中
的组件和原理非常重要,真正理解才是能够更好地应用它们。
稳压二极管的工作原理 基于稳压二极管的稳压电路图

稳压二极管的工作原理基于稳压二极管的稳压电路图简单的说,(稳压二极管)其实就是利用(二极管)反向击穿后在继续增加(电流)的情况下二极管两端电压保持不变特性制成的二极管。
就普通二极管而言反向击穿不可恢复,稳压二极管则相反。
稳压电路上图是稳压二极管组成的最简单的稳压电路,输入10V直流电压,输出约6V左右输出电压,利用欧姆定律我们可以很容易的计算各元件的取值。
假定需要输出6V,5ma稳压管的稳压值选取6V左右,稳压管的额定电流大于5MA即可,我们可以用10V-6V(稳压二极管稳压值)=4V 也就是说有4V的电压加在了与稳压管串联的(电阻)上,我们用4V/5ma=800欧电阻。
实际选取1K电阻就可以得到6V左右电压。
下面我们来I简单的分析一下这个简单的电路,当输入电压升高时,负载RL的电压也会随之升高,稳压二极管电流增大,由于其电压不变为6V所以多余的电流以电压形式加在电阻R上,形成稳压。
当输出电压不变负载电流加大时,电阻R上的电流,压降随之增大。
负载电压下降,此时稳压管中的电流急剧下降,使R上的压降随之减小从而保持R上的压降基本不变,使负载电压趋于稳定。
上图稳压电路由于稳压精度及输出电流等弊端目前已经很少使用,但是此电路诠释了稳压二极管的(工作原理)。
为了提高输出电流人们把稳压二极管与三极管结合形成如下串联型稳压电路:稳压二极管扩流电路由此电路可知三极管B极被固定为6V,由于BE间存在0.7V左右压降所以此电路输出约5.3V的电压,由于负载RL与三极管E极相连接,构成射极跟随器,所以只要UB固定不变,输出电压就会基本保持不变。
常用的78系列稳压器就采用这种原理,只不过将电压的波动取样,取调整三极管B极,控制输出电压。
上述两种稳压电路已经淘汰,目前我们可以采用78系列三端稳压器,也可以采用LM2596等高新能稳压器件进行稳压。
所以稳压二极管现在有了如下应用。
保护在mos管G极S极连接适当稳压二极管,当GS电压超过GS击穿电压时稳压二极管导通,电压被牵制在稳压稳压二极管的稳压值上,从而保护MOS管不被击穿。
稳压二极管的工作原理

稳压二极管的工作原理
稳压二极管,又称为Zener二极管或稳压管,是一种特殊类型
的二极管。
它的主要功能是在电路中提供一个稳定的电压,实现电压的稳定输出。
稳压二极管的工作原理如下:
1. 倒偏结构:稳压二极管在正向电压下和普通二极管一样,处于导通状态。
但当反向电压超过其额定的击穿电压时,就会进入倒偏结构。
2. 击穿电压:稳压二极管的击穿电压是指反向电压大到足以击穿二极管的 pn 结,使其形成一个稳定的反向电流。
这个击穿
电压是通过在制造过程中调整二极管材料或掺杂量来实现的。
3. 反向电流特性:一旦稳压二极管处于倒偏结构,并且反向电压大于击穿电压,二极管会形成一个稳定的反向电流。
这是因为二极管的 pn 结在击穿状态下,其电阻呈负温度系数,即电
流越大,电阻越小。
这使得二极管能够始终维持一个相对稳定的电压。
4. 稳定电压输出:稳压二极管在倒偏结构下工作时,具有稳定的电压输出特性。
一般情况下,当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时,稳压二极管将会始终保持其额定的稳定电压输出,而不会随输入电压的变化而变化。
这使得稳压二极管在电路中扮演了稳定电压的角色。
总之,稳压二极管通过在倒偏结构下形成击穿状态,并维持一个相对稳定的反向电流,从而实现了稳定的电压输出。
这种工
作原理使得稳压二极管在各种应用中都能提供有效的电压稳定功能。
稳压二极管稳压电路原理

稳压二极管稳压电路原理稳压二极管稳压电路是一种应用广泛的电子电路,用于稳定电压输出。
它的工作原理是通过利用二极管的特性,在电路中引入稳压二极管,使得在输入电压变化的情况下,输出电压保持稳定。
稳压二极管是一种特殊的二极管,也称为Zener二极管。
它在反向击穿电压下,可以在电路中产生一个恒定的稳定电压。
在常见的稳压二极管中,Zener二极管的击穿电压通常在2V到200V之间,可以根据具体的应用需求进行选择。
稳压二极管稳压电路可以分为串联型和并联型两种。
串联型稳压电路是将稳压二极管与负载电阻串联连接,以实现稳压的目的。
并联型稳压电路是将稳压二极管与负载电阻并联连接,同样可以实现稳压功能。
在串联型稳压电路中,当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时,稳压二极管进入击穿状态,使电路中的电流通过二极管和负载电阻,从而产生稳定的输出电压。
通过合理选择稳压二极管的击穿电压和负载电阻的阻值,可以得到所需的输出电压。
在并联型稳压电路中,稳压二极管与负载电阻并联连接,形成一个分流电路。
当输入电压变化时,稳压二极管会自动调节其反向电流,以保持稳定的输出电压。
与串联型稳压电路相比,并联型稳压电路更适合用于大电流输出的情况。
稳压二极管稳压电路的一个重要参数是稳压系数,用来描述稳压二极管在击穿电压下的电压稳定性。
稳压系数越小,稳压性能越好。
一般来说,稳压二极管的稳压系数在5%到10%之间。
稳压二极管稳压电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在电源电路中,稳压二极管可用于稳定输出电压,保护后续电路不受输入电压的波动影响。
在测量仪器中,稳压二极管可用于提供精确的参考电压。
此外,稳压二极管还可以用于保护其他电子元件,如集成电路和传感器,免受电压过高的损害。
稳压二极管稳压电路是一种简单而有效的电子电路,可以实现稳定的电压输出。
通过合理选择稳压二极管和负载电阻的参数,可以满足不同应用的需求。
稳压二极管稳压电路在电源、测量仪器和其他电子设备中得到广泛应用,发挥着重要的作用。
稳压二极管原理

稳压二极管原理稳压二极管,又称稳压管或稳压二极管,是一种专门用于稳压电压的半导体器件。
它的主要作用是在电路中提供一个稳定的电压输出,不受输入电压波动的影响。
稳压二极管原理是通过利用PN结的特性,将电压稳定在一个固定的值,从而保证电路中其他元件正常工作。
本文将详细介绍稳压二极管的原理和工作方式。
稳压二极管的原理是基于PN结的反向击穿特性。
当稳压二极管处于反向工作状态时,当反向电压达到一定值时,PN结会出现击穿现象,电流急剧增加,从而使稳压二极管的电压保持在一个固定的值。
这种特性使得稳压二极管成为一种非常重要的电子元件,广泛应用于各种电子设备和电路中。
稳压二极管的工作原理可以简单地用一个电压-电流特性曲线来描述。
在正常工作状态下,稳压二极管的电压基本保持不变,而当输入电压发生波动时,稳压二极管会根据其特性曲线自动调整,保持输出电压稳定。
这种自动调节的特性使得稳压二极管成为一种非常有效的稳压器件。
稳压二极管的原理还可以通过其工作方式来理解。
当输入电压增加时,稳压二极管会自动调整其电流,以保持输出电压不变。
而当输入电压减小时,稳压二极管同样会自动调整,以保持输出电压稳定。
这种自动调节的特性使得稳压二极管在电子设备中起着非常重要的作用,可以保护其他元件不受电压波动的影响。
总之,稳压二极管的原理是基于PN结的反向击穿特性,通过自动调节电流来保持输出电压稳定。
它在各种电子设备和电路中都有着重要的应用,可以保护其他元件不受电压波动的影响,保证电路的正常工作。
稳压二极管的原理和工作方式对于理解和设计电子电路都具有重要意义,是电子工程领域中不可或缺的一部分。
稳压二极管 工作原理

稳压二极管工作原理
稳压二极管是一种具有稳定电压特性的二极管。
它的主要工作原理是基于PN结的特性以及正向击穿效应。
稳压二极管是由一个PN结组成的,其中P型半导体为阳极,
N型半导体为阴极。
在无外加电压作用下,由于PN结的存在,形成了一个耗尽区域,不会有电流流动。
当将稳压二极管正向电压施加到正向击穿电压以上时,PN结
开始击穿,使得稳压二极管的电流大幅度增大,同时电压也保持较为稳定。
这是因为在正向击穿之后,稳压二极管的电流和电压几乎不再改变。
这是由于正向击穿时,二极管内部会出现低电阻通道,使得电流变得非常大,从而使得电压保持稳定。
需要注意的是,稳压二极管的稳定电压是由器件的制造工艺和结构特性决定的,一般在规定的电流范围内具有稳压特性。
当超过了规定的电流范围,稳压二极管的电压特性可能会发生变化。
稳压二极管主要应用于各种电子电路中,用来提供稳定的参考电压或稳定的电源电压,以保证电路正常工作。
稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理稳压二极管,又称为Zener二极管,是一种特殊用途的二极管,它可以在逆向工作时产生稳定的电压。
稳压二极管通常被用于电子电路中,以提供稳定的电压源,保护其他元件不受过高电压的损害。
本文将介绍稳压二极管的工作原理,包括其基本结构、逆向击穿特性以及在电路中的应用。
1. 基本结构。
稳压二极管的基本结构与普通二极管类似,都是由P型半导体和N型半导体组成。
不同之处在于稳压二极管的P-N结区域被精心设计,以使其在逆向电压下出现击穿现象。
通常,稳压二极管的P-N结区域会比普通二极管的宽,这样可以提高其逆向击穿电压的稳定性。
2. 逆向击穿特性。
稳压二极管的最重要特性就是其逆向击穿特性。
当稳压二极管处于逆向电压下时,一般情况下它是不导电的。
但是当逆向电压增大到一定数值时,稳压二极管会突然出现击穿现象,电流急剧增大,同时电压维持在一个稳定的值。
这个稳定的电压就是稳压二极管的击穿电压,通常被称为稳压电压。
3. 工作原理。
稳压二极管的工作原理可以通过能带图来解释。
在逆向电压下,当稳压二极管的P-N结区域受到足够的电场作用时,电子会获得足够的能量,从而越过能带,形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对会导致P-N结区域的电阻急剧下降,从而形成击穿电流。
这个击穿电流会使稳压二极管的电压保持在稳定的数值,从而实现稳压的功能。
4. 应用。
稳压二极管在电子电路中有着广泛的应用。
最常见的用途就是作为稳压电源,为其他元件提供稳定的电压。
此外,稳压二极管还可以用于电压参考、过压保护、温度补偿等方面。
在各种电子设备中都可以看到稳压二极管的身影,如电源适配器、稳压器、电子仪器等。
总之,稳压二极管是一种非常重要的电子元件,它通过逆向击穿特性实现了稳定的电压输出。
通过精心设计和制造,稳压二极管可以提供不同的稳压电压,以满足各种电子电路的需求。
在电子领域中,稳压二极管的应用前景十分广阔,将会在未来发挥更大的作用。
multisim稳压二极管的参数

multisim稳压二极管的参数稳压二极管(也称为稳压二极管、三端稳压二极管或Zener二极管)是一种特殊的二极管,具有稳定和可控的反向击穿电压,可以将电压稳定在特定的值上。
一、稳压二极管的基本原理:稳压二极管利用反向击穿特性来达到稳定电压输出的目的。
当二极管的反向电压小于击穿电压时,稳压二极管的电流非常小,处于截止状态;当反向电压大于击穿电压时,稳压二极管会发生反向击穿,电流急剧增加。
由于稳压二极管反向击穿后的电压比较稳定,因此可以通过选择不同击穿电压的二极管来实现不同的稳压。
二、稳压二极管的参数:1. 反向击穿电压(Vz):是稳压二极管工作的关键参数,可以根据需要选择不同的Vz值来实现不同的稳压效果。
2. 反向击穿电流(Izk):是稳压二极管在反向击穿时所能承受的最大电流。
3. 稳压温度系数(TC):稳压二极管的电压与温度的关系,通常以百分比/摄氏度(% / ℃)表示。
稳压二极管的电压会随着温度的变化而产生一定的漂移,稳压温度系数描述了这一变化的程度。
4. 功耗(Pd):稳压二极管的功耗与通过它的电流有关,功耗过大可能会导致稳压二极管过热而损坏。
5. 电流调节系数(IZT):在稳压二极管工作电流下的电压变化百分比,通常以毫伏/毫安(mV / mA)表示。
电流调节系数越小,表示稳压二极管在额定电流下的稳压性能越好。
6. 负载调节系数(ZT):当稳压二极管的负载电流从无负载变化到额定值时输出电压的变化百分比,通常以毫伏/毫安(mV / mA)表示。
负载调节系数越小,表示稳压二极管的负载稳定性越好。
7. 动态电阻(rd):稳压二极管在额定稳压电流下的正向电阻,通常以欧姆(Ω)表示。
动态电阻越小,表示稳压二极管的电流变化能力越强。
8. 封装形式:稳压二极管通常采用肖特基二极管、PN结技术制作,常见的封装形式有SOT-23、SOT-223、SOD-123等。
三、稳压二极管的应用范围:1. 电源稳压:稳压二极管可以用于电源的稳压电路中,通过稳定输出电压来保护电路中的元器件不受电压波动的影响。
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当输入电源电压Vi比稳压二极管稳定电压ZT高时 ,稳压二极管被反向电压击穿,此时回路电流急 剧增加
此时的输出电压Vo就是稳压二极管的标称稳定电压, 也就是我们所需要的电压值,回路中的电流就是稳压 二极管的工作电流IZ(zener current)
其中,电阻R就是稳压二极管的限流电阻。能够使稳压二极管进入稳压状态 的最小电流IZ也叫膝点/拐点电流IZK(knee point current),因此,电阻R值 不应该太大,那么这个电阻的最小值应该是多少才合适呢?我们继续往下看:
因此,我们在设置电阻R的最小值时,应控制稳压二极管的工作电流在IZM之内。 电阻R过大会影响稳压二极管的正常工作,太小会造成稳压二极管烧坏。
IZ:稳压二极管正常工作电流 IZM:压二极管的最大工作电流 IZK:稳压二极管的最小工作电流IZ,也叫膝点/拐点电 流
1N4734技术手册
这种特性我们也可以从稳压二极管的伏安V-I特性曲线看出, 如下图所示:
当输入电源电压Vi时继续增加时,稳压二极管的稳定电压VZ(也就是输出 电压Vo)会有一定的变化,但没有输入电压Vi变化那么大,因为稳压二极 管处于反向击穿稳压状态,此时输入电压Vi与输出电压Vo的差值都施加到 电阻R两端,继而引起回路电流上升。
稳压二极管本身没有最高反向电压的参数,但是它 会有一定的功耗如下式:
Vi < Vz , V0 = Vi Vi > Vz, V0 = Vz
当输入电源电压Vi比稳压二极管的稳定电压VZ低时,稳压二极管没 有击穿而处于反向截止区,此时电路回路中只有比较小的反向漏 电电流IR(reverse leakage current),这种工作状态不是稳压二极 管的正常工作状态,因为输出电压Vo是随输入电压Vi变化的,没有 达到输出稳定电压的目的
也就是稳压二极管的稳定电压VZ与流过稳压二极管中的电流IZ的乘积,对 于具体的稳压二极管,其稳定电压VZ是额定的,因此功耗也可以由最大的 功耗也可由最大工作电流IZM(Maximum zener current)来表示,很多数据 手册中也是给出这个值。
当回路电流IZ超过稳压二极管的最大工作电流IZM时(也就 是超过二极管最高允许耗散功率),稳压二极管会因为过热 而损坏,此时的输出电压Vo就是输入电压Vi,也就是不再有 稳压能力了,如下图所示:
Zener二极管工作原理
右图为稳压二极管的I/V特性曲 线。从图中可以知道,在反向 电压达到Uz时,二极管有截止 转向导通,此时的电流为最低 稳压电流Izmin。由于稳压管此时 的动态电阻很小,电流在Izmin到 Izmax变化时,电压变化很小基 本上维持不变。故起到了稳压 的效果。
Zener二极管工作原理
Zener二极管原理
Zener二极管
定义 工作原理 工艺流程 应用功能
何为Zener二极管
Zener二极管(Zener diode),又叫齐纳二极管,是一种 硅材料制成的面接触型晶体二极管,简称稳压管。 此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很 高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时,在一 定的流范围内(或者说在一定功率损耗范围内), 端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用 于稳压电源与限幅电路之中。
1N4734的参数
单相半波正路电路的输出电压的有效值: 输入电压乘以0.71
谢谢
Zener二极管的制作
离子掺杂浓度决定反向击穿电压高低,为了得到齐纳击穿p区 和n区的掺杂浓度必须相当高(>5*1017 cm-3)。
SiO2 N-Si N-Si
离子掺杂
PR SiO2 N-Si
PR SiO2
PR
PR SiO2
PR
N-Si
N-Si
P-Si N-Si
Zener二极管的应用
稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功 率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广 泛应用于各种保护电路之中(浪涌保护电路,电视机里的过压保 护电路,电弧抑制电路如图,串联型稳压电路)。