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齊納二極管規(guī)格

2022年12月13日 10:11 汽車(chē)電子工程知識(shí)體系 作者:汽車(chē)電子工程知識(shí) 用戶(hù)評(píng)論(0

查看齊納二極管規(guī)格表時(shí),將包含幾個(gè)參數(shù)。每個(gè)都詳細(xì)說(shuō)明了齊納電壓基準(zhǔn)二極管性能的不同方面。查看每個(gè)不同的特性,可以了解二極管的性能并確保它在任何給定電路中都能正常工作。

電壓 Vz:二極管的齊納電壓或反向電壓規(guī)格通常用字母 Vz 表示。電壓值范圍很廣,通常遵循 E12 和 E24 范圍,但并非所有二極管都受此約定的約束。在某些情況下,E12 值可能會(huì)稍微便宜一些,并且可能更廣泛地可用。

值通常從 2.4 V 左右開(kāi)始,但并非所有范圍都延伸到如此低的水平。低于此值的值不可用。范圍可以在 47 V 至 200 V 范圍內(nèi)的任何地方擴(kuò)展,具體取決于實(shí)際的齊納二極管范圍。SMD 型號(hào)的最大電壓通常約為 47 V。

1.0 1.2 1.5
1.8 2.2 2.7
3.3 3.9 4.7
5.6 6.8 8.2

表:E12 范圍內(nèi)的齊納二極管電壓值

E24 范圍內(nèi)的可用值是 E12 的兩倍,提供了更多的值選擇。這在某些情況下可能是有益的,因?yàn)榭梢赃x擇更精確的值,從而減少不滿(mǎn)足精確值的調(diào)整要求。

1.0 1.1 1.2
1.3 1.5 1.6
1.8 2.0 2.2
2.4 2.7 3.0
3.3 3.6 3.9
4.3 4.7 5.1
5.6 6.2 6.8
7.5 8.2 9.1

表:E24 范圍內(nèi)的齊納二極管電壓值

電流:齊納二極管的電流 IZM 是在其額定電壓 VZ 下可以流過(guò)齊納二極管的最大電流。

通常還存在二極管工作所需的最小電流。作為一個(gè)粗略的經(jīng)驗(yàn)法則,對(duì)于典型的 400 mW 引線(xiàn)器件,這可能是 5 到 10 mA 左右。低于該電流水平,二極管無(wú)法充分擊穿以維持其規(guī)定電壓。

最好將齊納二極管保持在該最小值之上并留有一些余量,但當(dāng)齊納二極管需要通過(guò)更多電流時(shí),它不會(huì)消耗太多功率。

額定功率:所有齊納二極管都具有不應(yīng)超過(guò)的額定功率。這定義了封裝可以消耗的最大功率,它是二極管兩端的電壓乘以流過(guò)它的電流的乘積。

例如,許多小型引線(xiàn)器件在 20℃ 時(shí)的耗散為 400mW 或 500mW,但更大的品種具有更高的耗散水平。也可以使用表面貼裝品種,但考慮到封裝尺寸及其散熱能力,通常具有較低的散熱水平。

引線(xiàn)器件的常見(jiàn)額定功率包括 400mW(最常見(jiàn))、500mW、1W、3W、5W 甚至 10W。50w 版本甚至可用,但這些通常采用螺柱安裝,以確保二極管可以安裝到散熱器上以除去散發(fā)的熱量。表面貼裝器件的值可能在 200mW、350mW、500 mW 左右,少數(shù)器件會(huì)擴(kuò)展到 1 W。

使用高功率齊納二極管會(huì)增加成本,因?yàn)檩^大的器件本身更昂貴以及所需的額外硬件安裝器件并移除熱量。這是在增加的功耗之上。有時(shí)可以使用替代方法,以便采用較低功率的齊納二極管并提高效率,盡管可能需要平衡這一點(diǎn)與增加的復(fù)雜性。

齊納電阻Rz:齊納二極管的IV特性在擊穿區(qū)不是完全垂直的。這意味著對(duì)于電流的微小變化,二極管兩端的電壓會(huì)有微小的變化。給定電流變化的電壓變化是二極管的電阻。這個(gè)電阻值,通常稱(chēng)為電阻,稱(chēng)為 Rz。

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圖:二極管的動(dòng)態(tài)電阻

齊納二極管電阻所示斜率的倒數(shù)稱(chēng)為二極管的動(dòng)態(tài)電阻,該參數(shù)通常在制造商的數(shù)據(jù)表中注明。通常斜率對(duì)于不同的電流水平變化不大,只要它們?cè)陬~定電流 Izt 的大約 0.1 到 1 倍之間。

電壓公差:二極管經(jīng)過(guò)標(biāo)記和分類(lèi)以滿(mǎn)足 E12 或 E24 值范圍,二極管的典型公差規(guī)格為 ±5%。一些數(shù)據(jù)表可能會(huì)將電壓指定為典型電壓,然后提供最大值和最小值。

溫度穩(wěn)定性:對(duì)于許多應(yīng)用,齊納二極管的溫度穩(wěn)定性很重要。眾所周知,二極管的電壓隨溫度而變化。事實(shí)上,用于在這些二極管內(nèi)提供擊穿的兩種機(jī)制具有相反的溫度系數(shù),一種效應(yīng)在約5V以下占主導(dǎo)地位,而另一種則在以上。因此,電壓約為 5 V 的二極管傾向于提供最佳的溫度穩(wěn)定性。

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圖:齊納二極管溫度特性

從示例中可以看出,齊納二極管在 0℃ 和 50℃ 時(shí)的反向電壓規(guī)格存在顯著差異。如果使用齊納二極管的電路和器件會(huì)受到溫度變化的影響,則需要考慮這一點(diǎn)。

結(jié)溫:為了保證二極管的可靠性,二極管結(jié)溫是關(guān)鍵。即使外殼可能足夠冷,活動(dòng)區(qū)域仍然可能非常熱。因此,一些制造商指定了結(jié)本身的工作范圍。對(duì)于正常設(shè)計(jì),通常在器件內(nèi)的最大預(yù)期溫度和結(jié)之間保留適當(dāng)?shù)挠嗔俊F骷?nèi)部溫度將再次高于器件外部溫度。盡管零件外部的環(huán)境溫度可以接受,但必須注意確保單個(gè)零件不會(huì)變得太熱。

封裝:齊納二極管采用各種不同的封裝。主要選擇是在表面貼裝和傳統(tǒng)引線(xiàn)器件之間。然而,所選擇的封裝通常會(huì)決定封裝的散熱水平??捎玫倪x擇將在齊納二極管數(shù)據(jù)表規(guī)范中詳細(xì)說(shuō)明。

了解穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理后,就必須了解它的主要參數(shù):

Vz——穩(wěn)定電壓:指穩(wěn)壓二極管兩端通過(guò)額定電流時(shí)產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。該值根據(jù)工作電流和溫度略有不同。由于制造工藝的不同,同一型號(hào)齊納二極管的穩(wěn)壓值并不完全相同。

Iz——穩(wěn)定電流:指穩(wěn)壓二極管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時(shí)通過(guò)二極管的電流值。低于這個(gè)值,穩(wěn)壓二極管雖然可以穩(wěn)壓,但穩(wěn)壓效果會(huì)變差;高于此值,只要不超過(guò)額定功率損耗,都是允許的,穩(wěn)壓性能會(huì)更好,但消耗的功率更多。

Rz——?jiǎng)討B(tài)電阻:是指二極管兩端的電壓變化與電流變化的比值,這個(gè)比值隨工作電流的變化而變化。一般來(lái)說(shuō),電流越大,動(dòng)態(tài)電阻越小。例如,2CW7C穩(wěn)壓器的工作電流為5mA時(shí),Rz為18Ω;工作電流為10mA時(shí),Rz為8Ω;當(dāng)為 20mA 時(shí),Rz 為 2Ω,工作電流將超過(guò) 20mA。

Pz——額定功率:由芯片的允許溫升決定,其值是穩(wěn)定電壓Vz和最大允許電流Izm的乘積。

Ctv——電壓溫度系數(shù):是表示穩(wěn)定電壓值受溫度影響的參數(shù)。

IR——反向漏電流。是指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。

審核編輯:湯梓紅

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