Стабилитрон и диод отличие: Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Содержание

Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Разница Между 2022

Ключевая разница: Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые

Содержание:

Ключевая разница: Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые размещены вместе. Стабилитрон представляет собой сильно легированный диод с очень узкой областью истощения. Это позволяет поток тока в прямом направлении, а также в обратном направлении.

Диод — это двухконтактное устройство, состоящее из двух активных электродов. Диод может передавать ток только в одном направлении между электродами. Таким образом, он может быть описан как электронный компонент, который имеет тенденцию разрешать протекание тока в одном направлении.
В дополнение к этому, он также подавляет ток в противоположном направлении. Другими словами, это самый простой из двух терминальных односторонних полупроводниковых приборов.

Две клеммы диодов известны как анод и катод. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, которые размещены вместе. Катод — это сторона P-типа, а анод — это N-тип. Функционирование всех диодов основано на одном общем принципе; Однако существуют различные типы диодов, которые подходят для различных применений.

Большинство диодов сформированы из полупроводниковых материалов, таких как кремний. Тем не менее, германий также может быть использован иногда. Диоды часто используются для выпрямления сигналов.Существуют различные типы диодов. Например, фотодиод — это тот, который позволяет току течь при попадании на него света. Эти типы диодов в основном используются в качестве детекторов света. Диод также известен как выпрямитель.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет обратному току течь через него, когда напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «напряжение Зенера». Это сильно легированный диод с очень узкой областью обеднения. Эти типы диодов используют свойства подавления PN-перехода. Благодаря своим уникальным свойствам, он также может быть размещен параллельно на нагрузке и использоваться в качестве регулятора напряжения. Эти диоды имеют очень точные и специфические напряжения обратного пробоя. Стабилитроны не подчиняются закону Ома.

Важно отметить, что стабилитрон работает как обычный диод на прямом смещении. Однако при обратном смещении ток утечки начинает протекать через диод. Этот ток утечки увеличивается с обратным напряжением. При определенном обратном напряжении ток утечки начинает внезапно увеличиваться. Это конкретное напряжение известно как напряжение пробоя стабилитрона или «напряжение стабилитрона». Ток, который внезапно увеличивается, также называется током Зенера. Стабилитрон можно легко отличить от обычных диодов по его коду и напряжению пробоя (напряжению Зенера), которые четко напечатаны на нем.

Сравнение между диодом и резистором:

диод

Стабилитрон

Определение

Диод — это тип электрического устройства, которое позволяет току проходить через него только в одном направлении.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет обратному току течь через него, если напряжение превышает напряжение пробоя, известное как ‘напряжение Зенера.

Пользы

  • Ограничение и зажим — для защиты цепей путем ограничения напряжения
  • Выпрямитель напряжения — Тьюринга переменного тока в постоянный
  • Множители напряжения
  • Нелинейное смешение двух напряжений

В основном используется в регулировании напряжения

Типы

  • Распределительный диод (обычный тип)
  • Светоизлучающий (LED)
  • Фотодиоды (поглощает свет, дает ток)
  • Шоттки (высокоскоростной переключатель, низкое напряжение при включении, Al. На кремнии)
  • Туннель (я против V немного отличается от JD, отрицательное сопротивление!)
  • Veractor (колпачок соединения зависит от напряжения)
  • Стабилитрон (специальный диод, использующий обратное смещение)
  • ZD- и ZPD-типы — европейские ZD-типы или ZPD-типы легко идентифицировать. ZPD12 означает напряжение стабилитрона 12В.
  • 1N-типы — напряжение Зенера американских 1N-типов не может быть распознано по типу.

Представление на принципиальной схеме

Горизонтальная линия со стрелкой, указывающей на пересекающуюся вертикальную линию.

Это так же, как обычный диод. Однако катод имеет форму Z вместо прямой линии.

Этимология

Из Гк. ди- «дважды» + ходос «путь»

Назван в честь К. М. Зенера (1905-93), американского физика

Разница между диодом и стабилитроном — Разница Между

Диоды являются общими компонентами в электронных схемах, изготовленных с использованием легированных полупроводников и главное отличие между диодом и стабилитроном Стабилитроны позволяют пропускать о

Основное отличие — диод против стабилитрона

Диоды являются общими компонентами в электронных схемах, изготовленных с использованием легированных полупроводников и главное отличие между диодом и стабилитроном Стабилитроны позволяют пропускать обратные токи через них, не будучи поврежденным, тогда как

обычные диоды повреждаются, если через них протекает ток в обратном направлении. Поведение диода в цепи зависит от того, каким образом они связаны. Поэтому диоды полезны для создания цепей, в которых важно направление тока. Сами стабилитроны представляют собой особый тип диодов. В стабилитронах способность выдерживать обратные токи достигается путем легирования полупроводников, которые образуютр-н переход в стабилитроне на более высокий уровень по сравнению с таковыми в обычных диодах.

Что такое диод

диод это устройство, образованное присоединениемп-тип полупроводника кNполупроводник, образующийр-н узел. Обычный диод предназначен для проведения тока только в одном направлении. то есть клеммам нужно дать напряжение ввперед направление или ток не будет проводиться. По этой причине диоды часто используются как выпрямители— это означает, что они гарантируют, что ток течет вдоль предпочтительного направления в цепи.

Символ схемы для диода:

Символ диода

Однако это идеализация. При достаточно больших напряжениях происходит пробой стабилитрона и лавинный пробой, и через диод могут протекать большие обратные токи. Это приводит к повреждению обычных диодов.

Ниже приведена типичная вольт-амперная характеристика диода:

Токово-вольт-амперная характеристика диода

Что такое стабилитрон

Стабилитроны являются специальный тип диодатакже предназначен для переноса обратных токов, Стабилитроны достигают этого, будучи сравнительно высоко легированная по сравнению с обычными диодами. Поэтому область пространственного заряда стабилитрона намного меньше. Следовательно, стабилитроны подвергаются пробоям при гораздо меньших обратных напряжениях, называемых

Напряжение стабилитрона (

РАЗНИЦА МЕЖДУ ДИОДОМ И СТАБИЛИТРОНОМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — ТЕХНОЛОГИЯ

Диод против стабилитронаДиод — это полупроводниковый прибор, состоящий из двух полупроводниковых слоев. Стабилитрон — это особый тип диода, который обладает некоторыми другими особенностями, которые

Диод против стабилитрона

Диод — это полупроводниковый прибор, состоящий из двух полупроводниковых слоев. Стабилитрон — это особый тип диода, который обладает некоторыми другими особенностями, которые нельзя найти в обычных диодах. Дизайнеры подбирают их в соответствии с требованиями приложения.

Диод

Диод — это простейшее полупроводниковое устройство, состоящее из двух полупроводниковых слоев (одного P-типа и одного N-типа), соединенных друг с другом. Следовательно, диод — это PN переход. Диод имеет два вывода, известных как анод (слой P-типа) и катод (слой N-типа).

Диод позволяет току течь через него только в одном направлении — от анода к катоду. Это направление тока отмечено на его символе стрелкой. Поскольку диод ограничивает ток только в одном направлении, его можно использовать как выпрямитель. Схема полного мостового выпрямителя, состоящая из четырех диодов, может выпрямлять переменный ток (AC) в постоянный (DC).

Диод начинает действовать как проводник, когда небольшое напряжение подается в направлении от анода к катоду. Это падение напряжения (известное как прямое падение напряжения) всегда присутствует при протекании тока. Для обычных кремниевых диодов это напряжение обычно составляет около 0,7 В.

Хотя диод позволяет току течь от анода к катоду, все меняется, когда очень большое напряжение (называемое напряжением пробоя) прикладывается в направлении от катода к аноду (от N к P). В этом случае диод необратимо повреждается (из-за лавинного пробоя) и становится проводником, позволяющим протекать анодному току через огромный катод.

Стабилитрон

Стабилитрон делается путем небольшой подстройки нормального диода. Как упоминалось в предыдущем абзаце, нормальный диод будет проводить большой обратный ток и будет необратимо поврежден при приложении большого обратного напряжения. Стабилитрон также будет проводить большой обратный ток, но при этом устройство не будет повреждено. Это достигается путем изменения способа легирования PN перехода, и это обратное напряжение называется «напряжением Зенера».

Таким образом, стабилитрон может проводить в обоих направлениях. Если напряжение между анодом и катодом выше, чем прямое падение напряжения (около 0,7 В), оно будет проводить в прямом направлении, и оно будет проводить в обратном направлении, если обратное напряжение равно напряжению Зенора (может быть любое значение, например: — 12 В или -70 В).

Вкратце:

Разница между диодом и стабилитроном

1. Диод может проводить ток только в одном направлении, тогда как стабилитрон допускает ток в обоих направлениях.

2. Обычный диод будет необратимо поврежден из-за большого обратного тока, а стабилитрон — нет.

3. Величина легирования для полупроводниковых слоев P и N различна в двух устройствах.

4. Диоды обычно используются для выпрямления, а стабилитроны — для регулирования напряжения.

Разница между стабилитроном и обычным диодом — Знание

Стабилитроны отличаются от обычных диодов характеристиками. Обычные диоды имеют однонаправленную проводимость. Если он сломан в обратном направлении, он необратим и будет безвозвратно поврежден. Стабилитрон обладает характеристиками обратного пробоя. При обратном пробое обратное сопротивление стабилитрона уменьшается до очень небольшого значения. В этой области с низким сопротивлением ток увеличивается, а напряжение уменьшается. сохранять постоянство.

Между ними нет никакой разницы по внешнему виду, в основном по этикетке модели.

Стабилитрон — это своего рода диод, который работает в зоне обратного пробоя и имеет стабильное влияние напряжения. Измерение полярности и рабочих характеристик аналогично измерению обычных диодов. Разница в том, что когда для измерения диода используется блок Rxlk мультиметра, измеренное обратное сопротивление очень велико. В это время переключите мультиметр на передачу Rx10k, если стрелка мультиметра отклоняется вправо на большой угол, то есть значение обратного сопротивления сильно уменьшается, то диод является стабилитроном; если обратное сопротивление в принципе не изменилось, это означает, что диод — обычный диод, а не стабилитрон.

Принцип измерения стабилитрона заключается в следующем: напряжение внутренней батареи блока Rxlk мультиметра относительно мало, а обычный диод и стабилитрон обычно не выходят из строя, поэтому измеренное обратное сопротивление очень велико. Когда мультиметр переключается на передачу Rx10k, напряжение батареи в мультиметре становится очень большим, что вызывает обратный пробой стабилитрона, поэтому его обратное сопротивление сильно падает, потому что обратное напряжение пробоя обычного диода выше, чем у обычного диода. Стабилитрон Так что обычный диод не выходит из строя, а его обратное сопротивление все равно очень велико.

Как отличить стабилитроны от обычных диодов

Форма обычно используемых стабилитронов в основном аналогична форме обычных маломощных выпрямительных диодов. Когда метка модели на корпусе четкая, ее можно идентифицировать по модели. Когда маркировка модели отваливается, можно с помощью мультиметра точно заблокировать диоды регулятора напряжения от обычных выпрямительных диодов.

Конкретный метод заключается в следующем: сначала оценивают положительный и отрицательный электроды тестируемой трубки. Затем установите мультиметр на блок Rx10k, подключите черный измерительный провод к отрицательному полюсу проверяемой трубки и подключите красный измерительный провод к положительному полюсу проверяемой трубки. Если значение обратного сопротивления, измеренное в это время, намного меньше, чем значение обратного сопротивления, измеренное с помощью блока Rx1k, это означает, что испытуемая лампа является стабилитроном; наоборот, если измеренное значение обратного сопротивления все еще велико, это означает, что трубка представляет собой выпрямительный диод или детекторный диод. Принцип этого метода распознавания заключается в том, что напряжение батареи, используемое внутри блока мультиметра Rx1k, составляет 1,5 В и, как правило, не устраняет неисправность тестируемой трубки, поэтому измеренное значение обратного сопротивления относительно велико.

При измерении с помощью шестерни Rx10k напряжение внутренней батареи мультиметра обычно выше 9В. Когда тестируемая лампа представляет собой стабилитрон и значение регулирования напряжения ниже, чем значение напряжения батареи, произойдет обратный пробой, в результате чего измеренное значение сопротивления будет значительно снижено. Но если тестируемая лампа представляет собой обычный выпрямитель или детекторный диод, независимо от того, используется ли блок Rx1k для измерения или блок Rx10k для измерения, результирующее сопротивление не будет сильно отличаться. Обратите внимание, когда значение напряжения тестируемого стабилитрона выше, чем значение напряжения блока Rx10k мультиметра, отличить этим методом невозможно.

Как отличить стабилитрон от диода и узнать его Uстаб | А.Барышев. Страна разных советов

Статья рассчитана на тех, кто прекрасно знает, что стабилитро́н, или диод Зенера это полупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режиме пробоя. То есть он предназначен для стабилизации напряжения на одном, определённом уровне. Стабилитроны различаются значениями напряжения стабилизации и величиной максимально допустимого тока. В зависимости от параметров, стабилитроны могут иметь различные габариты и внешний вид.

Всё бы ничего, но некоторые стабилитроны внешне порой очень похожи на диоды:

То ли диоды, то ли стабилитроны…

То ли диоды, то ли стабилитроны…

Например, современные маломощные импортные в стеклянном корпусе выглядят как диоды типа 1N4148. Отличить их можно по маркировке: на диодах есть надпись «4148», на стабилитронах же обычно указано напряжение стабилизации, например «5,6V», «9,1V» и т. д.

Но размеры диодов и стабилитронов очень малы, как и соответствующие надписи на них. Не всегда и не все могут прочитать маркировку невооружённым глазом. Вооружить же глаз порой бывает нечем. В этом случае отличить одни от других в принципе довольно просто с помощью любого тестера/мультиметра. Прибор следует включить в режим прозвонки/проверки диодов. При подключении диода 1N4148 показания мультиметра будут порядка «700…900»(или меньше для диодов других типов), а при включении стабилитрона показания составят «1100. ..1200» или больше.

Цифры верны для мультиметра типа М-830. Для других типов мультиметров эти значения могут отличаться, например для DT9205A это будет, соответственно: «600…700»(диод) и «800…900»(стабилитрон). В любом случае сопротивление стабилитрона будет иметь большее значение.

А определить напряжение стабилизации стабилитрона довольно просто также с помощью тестера и любого блока питания, желательно с регулируемым выходным напряжением. Измерения проводятся по следующей простой схеме:

Рисунок автора. Не претендует на оригинальность :-))

Рисунок автора. Не претендует на оригинальность :-))

Выходное напряжение блока питания должно быть заведомо больше предполагаемого напряжения стабилизации стабилитрона. Резистор R1 (100-500 Ом) ограничивает максимальный ток через стабилитрон и защищает его от пробоя при слишком высоком напряжении. При этом тестер покажет значение напряжения стабилизации, которое будет неизменно при изменении выходного напряжения блока питания в разумных пределах.

* Статья писалась в рамках посильной помощи начинающим радиолюбителям, для облегчения их жизни и просто общего развития :-))

Лайки и дизлайки принимаются в любых количествах, кому чего не жалко…

Стабилитрон или диод Зенера — подробное описание

Полупроводниковый прибор, каким является диод Зенера или как его еще называют стабилитрон, служит для стабилизации напряжения на выходе.

Принцип действия стабилитрона

Принцип работы прибора заключается в подаче на диод через резистор запирающего напряжения, величина которого превышает величину напряжения пробоя самого диода. До того времени, пока не наступил момент совершения пробоя, через стабилитрон идут токи утечки величина, которых очень незначительна, в тоже время сопротивление прибора очень высокое.

В момент совершения пробоя величина тока резко повысится, а значение дифференциального сопротивления понизится до самых малых величин. Благодаря этому свойству режим пробоя характеризуется стабильным значением напряжения в широких границах обратного тока. Иными словами стабилитрон служит для распределения тока резистора, на который приходится избыток напряжения, а также тока, составляющего полезную нагрузку.

Рис. №1. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) стабилитрона. Для работы стабилитрона используются участки ВАХ, на которых при существенных изменениях тока, напряжение практически  не изменяется, что бывает при обратном подключении прибора на участке электрического пробоя.

Рис.№2. Стабилитрон с резистором

Рис. №3. Стабилитрон, состоящий из двух последовательно-встречно подключенных диодов, служит для ограничения напряжения обеих полярностей.

 

Основа действия прибора строится на двух механизмах – это туннельный пробой и p-n-переход, его называют эффект Зенера и лавинный пробой p-n-перехода.

Основные электрические параметры, характеризующие стабилитрон

Рис. №4. Электрические характеристики важные для стабилитрона.

Пояснение главных величин, которые характеризуют стабилитрон:

  • Стабилизирующее напряжение – U раб, оно соответствует средней точке в месте стабилизации. Напряжение стабилизации – средняя величина между минимальным и предельно-максимальным значением стабилизируемого напряжения.
  • Минимальный ток стабилизации, для этого значения осуществляется лавинный пробой p-n-перехода обратимого действия, он неизменно соответствует минимальному значению стабилизируемого напряжения.
  • Максимальный предельно-допустимый ток стабилитрона.
  • Ток стабилизации или прямой ток, он определяется, как – Iст.ном = Imax – Imin. (он способен выдержать в течение продолжительного отрезка времени p-n-переход без термического разрушения.
  • Температурный коэффициент – величина, которая служит для определения отношения изменяющейся температуры окружающей среды при токе неизменной величины. Для каждого типа стабилитрона свойствен свой коэффициент температуры.
  • Дифференциальное сопротивление – величина, которая зависит от приращения стабилизационного напряжения к приращению тока в определенном диапазоне частоты.
  • Рассеиваемая мощность – величина мощности, обеспечивающей необходимую надежность и рассеиваемую на стабилитроне.

 

Типы стабилитронов

Существует три основных типа стабилитронов:

  1. Прецизионные стабилитроны – для них свойственно наличие повышенной стабильности напряжения. Пример: 2С191 или КС211.
  2. Двухсторонние – ограничивают и стабилизируют двухполярное напряжение. Пример: 2С170А или 2С182А.
  3. Быстродействующий стабилитрон – пониженная величина барьерной емкости и небольшая работа переходного процесса – это делает возможным работать в области кратковременных импульсов напряжений. Это такие стабилитроны: 2С175Е; КС182Е; 2С211Е.

Распределение по мощности – это мощные и маломощные стабилитроны.

 

Особенности использования стабилитронов

Для использования стабилитронов, особенно российских производителей не желательна работа вне зоны пробоя, что является следствием повышения, со временем, тока утечки. Например, на стабилитрон рассчитанный на U15 В, не рекомендуется подавать отличное от расчетного значение напряжения, по крайней мере необходимо следить за минимальным током стабилизации.

Во время неудачного разброса напряжений, при выборе его к предельному значению, может произойти перегрев устройства и возникает режим пробоя.

Нежелательно подключать стабилитроны в сеть в качестве предохранителя, последствия для стабилитрона будут плачевны, при превышении значения тока они выйдут из строя. Для защиты лучше всего использовать, в некоторых случаях, специализированные стабилитроны (супрессоры) марки ZY5.6. Установка стабилитрона (диода Зенера) в цепь низковольтного питания крайне нежелательно из того, что туннельный пробой при U обладает отрицательным температурным коэффициентом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Радио для всех — Стабилитрон,симистор, динистор и супрессор

 

 

 

Зенеровский диод или стабилитрон — сильно легированный кремниевый кристаллический диод, который пропускает ток в прямом направлении так же, как идеальный диод. Он также позволяет току протекать в обратном направлении, когда напряжение превышает определенное значение, известное как напряжение пробоя. Напряжение пробоя также известно как напряжение колена Зенера.

 

 

Устройство назвали в честь американского физика Кларенса Зенера, который описал свойство разрушения электрических изоляторов.

 

 

Устройство состоит из обращенного смещенного, сильно легированного диода pn-перехода, работающего в области пробоя. Обычные диоды и выпрямители никогда не работают в области пробоя, но диод Зенера можно безопасно использовать в этой точке.

 

Работа зенеровского диода

Когда обратное напряжение, приложенное к диоду Зенера, увеличивается, оно достигает напряжения пробоя, при котором ток Зенера увеличивается до большого значения. В области пробоя дальнейшее увеличение обратного напряжения не будет увеличивать напряжение на диоде Зенера, оно только увеличивает ток. Таким образом, постоянное напряжение, называемое стабилитронным напряжением (V z ), сохраняется на диоде Зенера при изменении напряжения питания. Следовательно, он действует как регулятор напряжения.

Обратная характеристика получена путем принятия обратного напряжения вдоль оси X и обратного тока вдоль -ve Y-оси. Когда обратное напряжение достигает определенного значения, обратный ток увеличивается до большого значения, но напряжение на диоде остается постоянным. Это напряжение пробоя V z .

Обычный обратный смещенный диод при воздействии его пробивного напряжения допускает значительное количество тока. Но когда это обратное напряжение пробоя превышает, диод испытывает лавинный пробой. Лавинный пробой — это форма проводимости электрического тока, которая позволяет пропускать очень большой ток через хорошие изоляторы . Это может повредить обычный диод. Зенеровский диод обладает теми же свойствами, за исключением того, что зенеровский диод разработан с уменьшенным пробивным напряжением. В отличие от обычного диода, стабилитрон имеет контролируемый пробой.

При приложении достаточного обратного смещения, как при обратном напряжении, валентные электроны в атомах полупроводников освобождаются под действием приложенного напряжения. Если приложенное напряжение является достаточно отрицательным, электроны, ускоряемые электрическим полем, освобождают другие электроны, вызывая цепную реакцию, приводящую к повышению тока.

Разбивка вызвана двумя эффектами: эффектом Лавины и эффектом Зинера. Эффект зенера доминирует в напряжениях до 5,6 вольт, и эффект лавинного излучения преобладает над этим. Они оба являются похожими эффектами, разница в том, что эффект зенера является квантовым явлением, а лавинный эффект — движение электронов в валентной зоне, как в любом электрическом токе. Лавинный эффект также позволяет увеличить ток через диод, чем эффект зенера. График ниже будет наглядно демонстрировать разницу между лавинным эффектом и эффектом зенера.

Зенеровские диоды обычно используются в качестве регуляторов напряжения в цепях, поскольку, как видно из графика, очень мало вариаций напряжения по сравнению с увеличением тока. И наоборот, очень небольшие изменения напряжения могут вызвать очень большие изменения тока. Зенеровские диоды можно также использовать в устройствах защиты от перенапряжений, которые мы прикрепляем к нашим холодильникам и телевизорам, чтобы защитить их от колебаний напряжения.

Читаем далее по теме

 

Условные обозначения диодной группы

Супрессор

Варистор

Тиристор

Симистор

Динистор

 

 

 

Разница между диодом и стабилитроном (со сравнительной таблицей)

Диод представляет собой полупроводниковый прибор, проводящий ток только в одном направлении. Диод Зенера представляет собой полупроводниковый прибор, проводящий как при прямом, так и при обратном смещении. обычный диод , если он работает в обратном смещенном, получит разрушенный . Таким образом, обычный диод с PN-переходом рассматривается как однонаправленное устройство. Напротив, стабилитрон диод сконструирован таким образом, что он может работать в обратном режиме со смещением без повреждения.

Легирование Интенсивность также является одной из ключевых особенностей, отличающих обычный диод от стабилитрона. Обычный диод с PN-переходом легирован умеренно, в то время как диод Зенера легирован должным образом, таким образом, что он обладает резким напряжением пробоя .

Мы обсудим некоторые другие различия между диодом и стабилитроном с помощью сравнительной таблицы.

Содержание: диод против стабилитрона

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение


Сравнительная таблица
Параметры Диод Стабилитрон
Определение Диод представляет собой полупроводниковый прибор, проводящий только при прямом смещении. Зенеровский диод представляет собой полупроводниковый прибор, который может работать как в прямом, так и в обратном направлении.
Работа при обратном смещении Повреждение при обратном смещении. Может работать без повреждений.
Символ цепи
Интенсивность легирования В обычных диодах интенсивность легирования низкая. Интенсивность легирования стабилитрона высока для достижения резкого пробоя.
Применение Диод используется в выпрямителях, ограничителях, зажимах и т. д. Стабилитрон в основном используется в регуляторах напряжения.


Определение

Диод

Диод формируется путем соединения двух слоев полупроводникового материала, т. е. слоя P-типа и слоя N-типа. Соединение, образованное соединением этих слоев, называется соединением PN. Слой P-типа также можно понимать как положительный слой, поскольку основными носителями заряда в слое P-типа являются дырки.Точно так же слой N-типа также можно рассматривать как слой отрицательного типа, поскольку он состоит из электронов в качестве основных носителей.

Когда диод смещен в прямом направлении, он начинает проводить ток не мгновенно, а после определенного прямого напряжения. Это прямое напряжение называется напряжением колена диода. Величина напряжения колена зависит от материала полупроводника, для германия это 0,3В , а для кремния 0.7В.

Когда диод смещен в обратном направлении, обедненная область становится шире. Наоборот, толщина области обеднения уменьшается с увеличением напряжения прямого смещения. Следовательно, в состоянии обратного смещения область обеднения не позволяет току течь через нее.

Но неосновные носители могут протекать в режиме с обратным смещением, создавая небольшой ток в диоде. Это зависит от температуры , если обратное напряжение превышает определенное значение, температура увеличивается, а количество неосновных носителей увеличивается экспоненциально, что может привести к разрыву диода.

Поэтому рекомендуется использовать обычный диод с PN-переходом только в режиме прямого смещения.

Стабилитрон

Стабилитрон легирован должным образом, поэтому напряжение пробоя можно изменить, контролируя ширину истощения диода. В этом заключается преимущество использования стабилитрона в обратном смещенном состоянии.

Диод Зенера сконструирован таким же образом, как и обычный диод, с той лишь разницей, что легирование характеристики . Когда стабилитрон смещен в прямом направлении, его проводимость аналогична проводимости обычного диода. Когда он смещен в обратном направлении, он проводит, и это делает стабилитрон двунаправленным полупроводниковым устройством .

Под стабилитроном можно понимать эквивалентную схему, состоящую из источника напряжения и резистора. Ту же функцию выполняет стабилитрон. Чем выше легирование, тем меньше ширина истощения и меньше напряжение стабилитрона.Таким образом, мы можем изменить ширину стабилитрона путем соответствующего легирования и, таким образом, можно изменить напряжение пробоя.

Таким образом, мы можем предотвратить пробой диода, контролируя напряжение пробоя. При напряжении пробоя диод не перегорает внезапно, потому что внешнее сопротивление защищает ток от протекания через диод.

Ключевые различия между диодом и стабилитроном

  1. Направление тока, допускаемое устройством, создает основное различие между диодом и стабилитроном. Диод проводит uni в направлении , в то время как стабилитрон проводит bi в направлении как при прямом, так и при обратном смещении.
  2. Легирующие характеристики диода и стабилитрона также отличаются друг от друга. Стабилитрон сильно легирован, в то время как обычный диод легирован умеренно.
  3. Напряжение пробоя в случае стабилитрона резкое. Но в обычных диодах с PN-переходом напряжение пробоя сравнительно велико
  4. Обычный диод не может работать в режиме обратного смещения, в то время как диод Зенера также может работать в режиме обратного смещения.
  5. Зенеровский диод обычно используется в качестве регулятора напряжения , в то время как обычные диоды используются в выпрямителе , ограничителе, ограничителе и т. д.


Заключение

Диод и стабилитрон , оба представляют собой двухполюсные полупроводниковые устройства, но решающим моментом, отличающим их друг от друга, является способность работать в режиме с обратным смещением. Стабилитроны сконструированы таким образом, что они могут работать в режиме обратного смещения, не повреждаясь.Напротив, для этой цели нельзя использовать обычный PN-переход.

Разница между диодом и стабилитроном

Ключевое отличие: Диод — это тип электрического устройства, позволяющего току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, соединенных вместе. Стабилитрон — это сильно легированный диод с очень узкой областью обеднения. Это позволяет течь току в прямом направлении, а также в обратном направлении.

Диод представляет собой двухконтактное устройство, состоящее из двух активных электродов. Диоду разрешается передавать ток только в одном направлении между электродами. Таким образом, его можно описать как электронный компонент, который позволяет току течь в одном направлении. Кроме того, он также препятствует протеканию тока в обратном направлении. Другими словами, это простейший из двухконцевых односторонних полупроводниковых приборов.

Две клеммы диодов известны как анод и катод.Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, соединенных вместе. Катод — сторона P-типа, а анод — сторона N-типа. Работа всех диодов основана на одном и том же общем принципе; однако существуют разные типы диодов, которые подходят для разных приложений.

Большинство диодов изготовлены из полупроводниковых материалов, таких как кремний. Однако иногда может использоваться и германий. Диоды часто используются для выпрямления сигналов. Существуют различные типы диодов.Например, фотодиод — это тот, который пропускает ток, когда на него падает свет. Эти типы диодов в основном используются в качестве детекторов света. Диод также известен как выпрямитель.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет протекать через него обратному току, когда напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «напряжение стабилитрона». Это сильно легированный диод с очень узкой областью обеднения. Эти типы диодов используют свойства PN-перехода. Благодаря своим уникальным свойствам его также можно подключать параллельно нагрузке и использовать в качестве регулятора напряжения.Эти диоды имеют очень точные и специфические напряжения обратного пробоя. Стабилитроны не подчиняются закону Ома.

Важно отметить, что стабилитрон работает как обычный диод при прямом смещении. Однако при обратном смещении через диод начинает протекать ток утечки. Этот ток утечки увеличивается с увеличением обратного напряжения. При определенном обратном напряжении ток утечки начинает резко возрастать. Это конкретное напряжение известно как напряжение пробоя стабилитрона или «напряжение стабилитрона».Ток, который внезапно увеличивается, также называется током Зенера. Стабилитрон можно легко отличить от обычных диодов по его коду и напряжению пробоя (напряжению Зенера), которые четко напечатаны на нем.

Сравнение между диодом и резистором:

 

Диод

Стабилитрон

Определение

Диод — это тип электрического устройства, позволяющего току проходить через него только в одном направлении.

Стабилитрон также является типом диода, который позволяет протекать через него обратному току, если напряжение превышает напряжение пробоя, известное как «стабилитронное напряжение».

Использование

  • Ограничение и ограничение — для защиты цепей путем ограничения напряжения
  • Выпрямитель напряжения – преобразование переменного тока в постоянный
  • Умножители напряжения
  • Нелинейное смешение двух напряжений

В основном используется для регулирования напряжения

Типы

  • Соединительный диод (обычного типа)
  • Светоизлучающий (светодиод)
  • Фотодиоды (поглощают свет, дают ток)
  • Schottky (быстрый переключатель, низкое напряжение включения, алюминий.на кремнии)
  • Туннель (I против V немного отличается от jd, отрицательное сопротивление!)
  • Veractor (колпачок зависит от напряжения)
  • Стабилитрон (диод со специальным переходом, использовать с обратным смещением)
  • Типы ZD и ZPD — Европейские типы ZD или ZPD легко идентифицировать. ZPD12 означает напряжение стабилитрона 12 В.
  • 1N-types — Напряжение стабилитрона американских 1N-типов не распознается по типу.

Изображение на принципиальной схеме

Горизонтальная линия со стрелкой, указывающей на пересекающуюся вертикальную линию.

Такой же, как обычный диод. Однако катод имеет Z-образную форму, а не прямую линию.

Этимология

Из греч. ди- «дважды» + ходос «путь»

Назван в честь К. М. Зинера (1905-93), американского физика

Разница между диодом и стабилитроном

Основное отличие

— диод по сравнению со стабилитроном

Диоды  являются обычными компонентами в электронных схемах, изготовленных с использованием легированных полупроводников, и основное различие между диодом и стабилитроном заключается в том, что стабилитроны пропускают через себя обратные токи без повреждения, в то время как обычные диоды повреждаются, если через них протекает ток в обратном направлении. Поведение диода в цепи зависит от того, каким образом они подключены. Поэтому диоды полезны для создания цепей, где важно направление тока. Сами стабилитроны представляют собой особый тип диодов. В стабилитронах способность выдерживать обратные токи достигается за счет легирования полупроводников, которые образуют переход p-n в стабилитроне, до более высокого уровня по сравнению с таковыми в обычных диодах.

Что такое диод

Диод представляет собой устройство, образованное путем соединения полупроводника типа p- с полупроводником типа n с образованием перехода p-n .Обычный диод предназначен для проведения тока только в одном направлении. т. е. на клеммы необходимо подать напряжение в направлении 90 343 вперед 90 344, иначе ток не будет проходить. По этой причине диоды часто используются в качестве выпрямителей — это означает, что они обеспечивают протекание тока в предпочтительном направлении в цепи.

Обозначение схемы для диода:

Символ диода

Однако это идеализация. При достаточно больших напряжениях происходит пробой Зенера и лавинный пробой и через диод могут протекать большие обратные токи.Это приводит к повреждению обычных диодов.

Ниже приведена типичная характеристика зависимости тока от напряжения диода:

Ток-вольтамперная характеристика диода

 

Что такое стабилитрон

Диоды Зенера

представляют собой диоды специального типа , , предназначенные также для пропуска обратных токов, а также . Стабилитроны достигают этого благодаря тому, что они сравнительно сильно легированы () по сравнению с обычными диодами. Следовательно, область пространственного заряда стабилитрона намного меньше.Следовательно, стабилитроны подвергаются пробою при гораздо меньших обратных напряжениях, называемых напряжением Зенера (). Когда это напряжение достигнуто, стабилитрон пропускает обратный ток, не повреждаясь. Даже когда обратный ток через стабилитрон увеличивается, напряжение остается на уровне.

Обозначение схемы стабилитрона:

Символ стабилитрона

На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика типичного стабилитрона:

Стабилитрон вольтамперная характеристика

Формы двух характеристических кривых могут выглядеть похожими, однако следует отметить, что стабилитрон пробивается при меньшем обратном напряжении.

Тот факт, что стабилитроны могут поддерживать напряжение около , означает, что их можно использовать в качестве регуляторов в цепях для обеспечения постоянного напряжения на его выводах.

Разница между диодом и стабилитроном

Эффекты обратных токов

Диоды:  Обычные диоды становятся поврежденными при прохождении через них обратных токов.

Стабилитроны: Стабилитроны проводят обратные токи без повреждения.

Относительные уровни допинга

Диоды: Для сравнения, уровни легирования обычных диодов низкие .

Стабилитроны:  По сравнению с обычными диодами уровень легирования стабилитронов составляет высокий .

Относительное значение напряжения пробоя

Диоды: Типичное напряжение пробоя для диодов в раз больше по сравнению с напряжением пробоя в стабилитронах (напряжение Зенера).

Стабилитроны:  Как правило, пробой стабилитронов происходит при намного более низком напряжении по сравнению с обычными диодами.

 

Изображение предоставлено
«Обозначение диода на электрической схеме». от Omegatron (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
.
«Зависимость тока от напряжения для полупроводникового диодного выпрямителя» пользователя: Hldsc (собственная работа) [CC BY-SA 4.
0], через Wikimedia Commons .
«Обозначение на принципиальной схеме стабилитрона. При использовании на принципиальной схеме слова «анод» и «катод» не включаются в графическое обозначение. (Пересмотрено для соответствия стандарту ANSI Y32.2-1975 и IEEE-Std. 315-1975.)» от Omegatron (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
.
«Схема ВАХ лавинного или стабилитрона. (Примечание: при напряжении пробоя около 6 В вместо стабилитронов используются лавинные диоды.)» Филиппа Доминека (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons
.

Разница между диодом и стабилитроном

Автор: Andrew

Диод против стабилитрона

Диод представляет собой полупроводниковый прибор, состоящий из двух полупроводниковых слоев.Стабилитрон — это диод особого типа, обладающий некоторыми другими характеристиками, которых нет у обычных диодов. Дизайнеры выбирают их в соответствии с требованиями приложения.

Диод

Диод

представляет собой простейшее полупроводниковое устройство и состоит из двух слоев полупроводника (одного P-типа и одного N-типа), соединенных друг с другом. Следовательно, диод представляет собой PN-переход. Диод имеет две клеммы, известные как анод (слой P-типа) и катод (слой N-типа).

Диод позволяет току течь через него только в одном направлении, то есть от анода к катоду.Это направление тока отмечено на его символе стрелкой. Поскольку диод ограничивает ток только в одном направлении, его можно использовать в качестве выпрямителя. Схема полного моста выпрямителя, состоящая из четырех диодов, может преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).

Диод начинает действовать как проводник, когда небольшое напряжение прикладывается в направлении анода к катоду. Это падение напряжения (известное как падение напряжения в прямом направлении) всегда присутствует при протекании тока. Это напряжение обычно составляет около 0,7 В для обычных кремниевых диодов.

Хотя диод позволяет току течь от анода к катоду, все меняется, когда очень большое напряжение (называемое напряжением пробоя) прикладывается в направлении от катода к аноду (от N к P). В этом случае диод повреждается безвозвратно (из-за лавинного пробоя) и становится проводником, пропускающим огромный катодный ток к аноду.

Стабилитрон

Стабилитрон

изготавливается путем небольшой подгонки к обычному диоду.Как упоминалось в предыдущем абзаце, обычный диод будет проводить большой обратный ток и становится необратимо поврежденным при приложении большого обратного напряжения. Стабилитрон тоже будет проводить большой обратный ток, но прибор не выйдет из строя. Это достигается за счет изменения способа легирования PN-перехода, и это обратное напряжение называется «напряжением Зенера».

Следовательно, зенорный диод может работать в обоих направлениях. Если напряжение между анодом и катодом выше, чем прямое падение напряжения (около 0. 7В), он будет проводить в прямом направлении, и он будет проводить в обратном направлении, если обратное напряжение равно напряжению зенора (может быть любое значение, например: -12В или -70В).

Кратко:

Разница между диодом и стабилитроном

1. Диод может проводить ток только в одном направлении, тогда как стабилитрон пропускает ток в обоих направлениях.

2. Обычный диод безвозвратно выйдет из строя при большом обратном токе, а стабилитрон — нет.

3. Количество легирующих слоев полупроводников P и N в двух устройствах разное.

4. Диоды обычно используются для выпрямления, тогда как стабилитроны используются для регулирования напряжения.

В чем разница между диодами Zener/TVS и варисторами? Четыре аспекта сравнения, которые следует учитывать при использовании | Обзор продукта

Чип-варисторы и TVS-диоды обычно используются в качестве компонентов защиты от перенапряжения.
Их конструкция и методы изготовления совершенно разные, но они обладают схожими характеристиками в отношении защиты от статического электричества.
Поэтому обычно их можно использовать в схеме взаимозаменяемо, но бывают случаи, когда варисторы на микросхемах считаются неподходящими.
По историческим причинам многие элементы спецификаций, указанные в каталогах и спецификациях, различаются, что затрудняет сравнение характеристик, основанных исключительно на этих данных, в отличие от конденсаторов и других общих компонентов.
Цель этой статьи — прояснить разницу между варисторами и диодами и представить данные, которые можно использовать для их сравнения.

Содержимое

История

Цинк-оксидные варисторы

, разработанные в 1968 году, были приняты для защиты диодов от молнии. С другой стороны, диоды использовались в основном для выпрямления, поэтому область их применения была другой. По этой причине многие элементы, перечисленные в каталогах и спецификациях, отличаются друг от друга, что затрудняет прямое сравнение.Применимые стандарты Совета по автомобильной электронике также существенно различаются. при этом AEC-Q101 используется для диодов TVS, а AEC-Q200 — для варисторов.

Рисунок 1 История

Отличия чип-варисторов от TVS-диодов

Структура
Чип-варисторы

представляют собой керамические полупроводниковые изделия на основе в основном оксида цинка. Как показано на рисунке ниже, чип-варисторы имеют ламинированную структуру, при этом напряжение пробоя и емкость контролируются количеством слоев и межслойной конструкцией.Диоды TVS, с другой стороны, представляют собой комбинацию полупроводников P-типа и N-типа. Это компоненты защиты от электростатического разряда на основе кремния. В некоторых диодах также используется Au-провод и т. д.

Рисунок 2 Чип-варистор Рисунок 3 TVS-диод
ВАХ

Величина сопротивления как варисторов микросхемы, так и диодов TVS сильно меняется в зависимости от приложенного напряжения. Чип-варисторы обеспечивают двунаправленную электростатическую защиту.Раньше TVS-диоды были почти исключительно однонаправленными, но в настоящее время растет число двунаправленных TVS-диодов. Однако важно отметить, что бывают случаи, когда поведение различается в зависимости от направления.

Рисунок 4 ВАХ
Скорость реакции на перенапряжение

На основе воспоминаний о дисковых варисторах и подобных им в первые дни существования варисторов часто приходится слышать, что отклик варисторов медленный.Но, как показывает приведенный ниже график, скорость отклика на перенапряжение одинакова для варисторов на микросхемах и диодов TVS. При подаче напряжения HBM +8 кВ в соответствии с IEC 61000-4-2 пик достигается в течение 1 нс, и напряжение на защищенном компоненте упало примерно до нуля через 400 нс.

Рис. 5 Скорость реакции на перенапряжение
Емкость

Диапазон емкости варисторов и диодов TVS значительно различается. Поскольку чип-варисторы имеют многослойную структуру, емкость можно увеличить, увеличив количество внутренних электродных слоев. При сравнении размеров EIA 0805 и ниже разница в максимальной емкости близка к 100, как показано ниже. Поэтому в некоторых линиях, требующих параллельной конфигурации MLCC, можно использовать варистор с одной микросхемой.

Рисунок 6 Емкость
Прочие характеристики

В отношении различных других характеристик, таких как тепловые характеристики и вносимые потери, существуют небольшие различия между чип-варисторами и TVS-диодами, но сравнение с одинаковыми характеристиками покажет аналогичное поведение.Поскольку в технических характеристиках будет показана соответствующая кривая, возможно сравнение с диодами TVS.

Рисунок 7 Другие характеристики

Ссылки по теме

Руководства по выбору

Четыре ключевых аспекта использования микросхемных варисторов и TVS-диодов в сетях контроллеров (CAN)

В локальной сети контроллеров (CAN) антистатические компоненты используются для защиты приемопередатчика CAN. Некоторые моменты, которые следует учитывать при выборе компонентов для использования на линиях CAN, описаны ниже.

Максимально допустимое напряжение цепи

В CAN с топологией последовательной шины сигналы CANH и CANL используются для указания состояния доминантного и рецессивного уровней. Линия CANH, когда она доминирует, имеет напряжение около 3,5 В. Компонент электростатической защиты должен функционировать как изолятор при этом напряжении. Поэтому компонент с максимально допустимым напряжением цепи 3.В этом случае необходимо выбрать 5 В или выше.

Поскольку ток утечки компонента электростатической защиты зависит от температуры, также необходимо учитывать температуру окружающей среды в реальных условиях использования. На приведенном ниже графике показаны тепловые характеристики тока утечки типичного варистора и TVS-диода. Ток утечки увеличивается при повышении температуры, но не превышает 50 мкА.

Рисунок 8 Тепловые характеристики тока утечки
Емкость

Максимальная скорость передачи в CAN будет 1 Мбит/с. Компоненты электростатической защиты, включенные параллельно цепи, не должны препятствовать обмену данными на этой скорости. Поэтому необходимо выбирать компоненты с низкими вносимыми потерями на скорости 1 Мбит/с (= 0,5 МГц). На приведенном ниже графике показаны вносимые потери для чип-варистора и двух TVS-диодов.Видно, что любой из них можно вставить, не препятствуя обмену данными по CAN.

Рис. 9 Вносимые потери для варистора и двух TVS-диодов
Защита от перенапряжения

Компоненты электростатической защиты служат для предотвращения повреждения ИС и периферийных компонентов, используемых в комплекте. В качестве примера ниже показаны рейтинги стойкости к электростатическим разрядам для автомобильного приемопередатчика CAN.

Таблица 1 Электростатическая долговечность приемопередатчика CAN для каждой микросхемы
приемопередатчика Торговец Скорость передачи Весд HBM
CANH, L
РАЗДЕЛИТЬ Прочее
А Компания А 1 Мбит/с ±12 кВ ±12 кВ ±12 кВ
Б Компания Б 1 Мбит/с ±12 кВ ±10 кВ ±4кВ
С Компания С 1 Мбит/с ±6 кВ ±6кВ ±4кВ

Из таблицы видно, что приемопередатчик CAN может выйти из строя при подаче напряжения 4 кВ и выше.

Рис. 10 Данные TLP

Если компонент электростатической защиты не используется, в приемопередатчике CAN в случае электростатического разряда 4 кВ будет протекать ток силой 8 А, что приведет к его разрушению. Как видно из рисунка ниже, значение сопротивления варистора или TVS-диода быстро падает ниже 2 Ом при приложении перенапряжения.

Рис. 11 Данные TLP

Поскольку большая часть тока, генерируемого ESD, течет на компонент электростатической защиты, приемопередатчик CAN защищен.Используя данные TLP, можно выполнить моделирование на этапе проектирования, чтобы проверить ток, который будет достигать приемопередатчика CAN. Это всего лишь простой пример, но, зная характеристики других электронных компонентов, можно проверить устойчивость к электростатическому разряду до проведения реальных испытаний.

Устойчивость к электростатическому разряду

Во многих случаях необходимо определять устойчивость к электростатическому разряду в комплексе, и такие же характеристики требуются от компонентов электростатической защиты. Стойкость изделия к электростатическому разряду можно проверить в техническом паспорте.

Ссылки по теме

Примечание по применению

Особенности чип-варисторов TDK — устойчивость к электростатическим разрядам при повторяющихся нагрузках электростатического разряда

Стойкость варистора к повторным перенапряжениям в значительной степени зависит от выбора конструкции материала, таких как тип и состав добавок к основному материалу оксида цинка (ZnO).Чип-варисторы TDK извлекают выгоду из запатентованных материалов, разработанных с использованием технологии материалов компании. В результате варисторы обладают превосходной устойчивостью к многократным перенапряжениям. TDK также предлагает продукты, которые могут заменить диоды Зенера в приложениях, требующих частого включения/выключения, таких как электромагнитные клапаны и шаговые двигатели. Подробнее см. в статье «Чип-варисторы, превосходно устойчивые к повторным перенапряжениям»

.

Ссылки по теме

Примечание по применению

Особенности микросхемных варисторов TDK — миниатюрные размеры

Компания TDK реализовала миниатюрные варисторы с форм-фактором EIA 01005 (0.4 х 0,2 мм). Компания также выпускает наименьший в отрасли размер, соответствующий стандарту AEC-Q200 EIA 0402 (1,0 x 0,5 мм) для автомобильных приложений.

Рис. 12 Особенности варисторов на микросхемах TDK — миниатюрные размеры

Ссылки по теме

Руководства по выбору

Публикация спецификаций в Интернете

Различные данные, упомянутые выше, взяты из спецификаций, которые TDK размещает в Интернете.Это дает все данные, необходимые для простого сравнения с TVS-диодами.

Контактная информация

Ссылки по теме

Карта продукта

Портал продуктов

Разница между диодом PN-перехода и стабилитроном

Диод — простейший полупроводниковый элемент, имеющий одно PN-соединение и два вывода. Это пассивный элемент, потому что ток течет в одном направлении.Зенеровский диод, наоборот, допускает протекание обратного тока.

Что такое диод PN-перехода?

В полупроводниках n-типа основными носителями заряда являются электроны, а в полупроводниках p-типа основными носителями заряда являются дырки. При соединении полупроводников p-типа и n-типа (что на практике реализуется гораздо более сложным технологическим процессом, чем простое соединение), так как концентрация электронов в n-типе значительно больше, чем в p- тип, имеет место диффузия электронов и дырок, целью которой является выравнивание концентрации во всех частях полупроводниковой структуры.Таким образом, электроны начинают двигаться из более концентрированных в места с меньшей концентрацией, т.е. в направлении полупроводника n-типа к p-типу.

Точно так же это относится и к дыркам, переходя от полупроводника p-типа к n-типу. На границе соединения происходит рекомбинация, т.е. заполнение дырок электронами. Таким образом, вокруг границы соединения образуется слой, в котором произошел уход электронов и дырок и который теперь частично положительный, а частично отрицательный.

Так как вокруг поля образуется отрицательная и положительная электризация, устанавливается электрическое поле, которое имеет направление от положительной зарядки к отрицательной.То есть устанавливается поле, направление которого таково, что препятствует дальнейшему движению электронов или дырок (направление электронов под действием поля противоположно направлению поля).

Когда напряженность поля увеличивается настолько, что предотвращает дальнейшее движение электронов и дырок, диффузное движение прекращается. Тогда говорят, что внутри p-n перехода образуется область пространственного заряда. Разность потенциалов между концами этой области называется потенциальным барьером.

Основные носители заряда по обеим сторонам перехода не могут пройти в нормальных условиях (отсутствие постороннего поля). В области пространственной нагрузки установлено электрическое поле, которое наиболее сильно на границе перехода. При комнатной температуре (при обычной концентрации добавки) разность потенциалов этого барьера составляет около 0,2 В для кремниевых или около 0,6 В для германиевых диодов.

Что такое стабилитрон?

Через непроницаемое поляризованное p-n соединение протекает небольшой обратный ток постоянного насыщения.Однако в реальном диоде, когда напряжение непроницаемой поляризации превышает определенное значение, происходит внезапная утечка тока, так что в итоге ток увеличивается практически без дальнейшего увеличения напряжения.

Значение напряжения, при котором возникает внезапная утечка тока, называется пробойным или стабилитронным напряжением. Физически есть две причины, которые приводят к пробою p-n-барьера. В очень узких барьерах, образующихся при очень сильном загрязнении полупроводников p- и n-типа, валентные электроны могут туннелироваться через барьер. Это явление объясняется волновой природой электрона.

Пробой этого типа называется пробой Зинера, по словам исследователя, который первым объяснил это. В более широких барьерах неосновные носители, свободно пересекающие барьер, могут набрать достаточную скорость при высоких напряженностях поля, чтобы разорвать валентные связи внутри барьера. Таким образом создаются дополнительные пары электронных дырок, которые способствуют увеличению тока.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона для полосы пропускания области поляризации не отличается от характеристики обычного выпрямительного полупроводникового диода.В области непроницаемой поляризации проходные сечения стабилитронов обычно имеют более низкие значения, чем проникающие напряжения обычных полупроводниковых диодов, и работают они только в области непроницаемой поляризации.

При обрыве p-n соединения ток можно ограничить до определенного допустимого значения только внешним сопротивлением, иначе диоды разрушаются. Значения проникающего напряжения стабилитрона можно контролировать в процессе производства.Это позволяет изготавливать диоды с напряжением пробоя от нескольких вольт до нескольких сотен вольт.

Диоды с напряжением пробоя менее 5В не имеют ярко выраженного напряжения пробоя и имеют отрицательный температурный коэффициент (повышение температуры снижает напряжение Зенера). Диоды с UZ > 5В имеют положительный температурный коэффициент (повышение температуры увеличивает напряжение стабилитрона). В качестве стабилизаторов и ограничителей напряжения используются стабилитроны.

 

Разница между диодом PN-перехода и стабилитроном

  1. Определение диода с PN-переходом и стабилитрона

Диод — это электронный компонент, который пропускает электричество в одном направлении без сопротивления (или с очень небольшим сопротивлением), в то время как в противоположном направлении имеет бесконечное (или, по крайней мере, очень высокое) сопротивление. Стабилитроны, напротив, позволяют протекать обратному току, когда достигается напряжение Зенера.

  1. Конструкция диода P-N перехода и стабилитрона

Диод с p-n переходом состоит из двух полупроводниковых слоев (p-типа – анод и n-типа – катод). В случае диодов Зенера необходимо точно определить концентрацию примесей в полупроводниках (как правило, значительно выше, чем в p-n-диодах), чтобы получить желаемое напряжение пробоя.

  1. Применение диода с P-N-переходом и стабилитрона

Первые используются в качестве выпрямителей, формирователей сигналов, коммутаторов, умножителей напряжения.Стабилитроны чаще всего используются в качестве стабилизаторов напряжения.

Диод PN-перехода

и диод Зенера

Краткое описание диода P-N перехода и стабилитрона

  • Диоды с p-n переходом состоят из двух слоев полупроводника (p и n), что позволяет току течь только в одном направлении, поэтому они используются в качестве выпрямителей.
  • Диоды Зенера
  • специально легированы, чтобы пропускать ток в обоих направлениях. Чаще всего используются в качестве стабилизаторов напряжения.
Последние сообщения Эмилии Ангеловской (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, распространите информацию. Поделитесь им с друзьями/семьей.

Cite
APA 7
Ангеловская Э. (2018, 13 марта). Разница между диодом PN-перехода и стабилитроном. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/technology/difference-between-p-n-junction-diode-and-zener-diode/.
MLA 8
Ангеловска Эмилия. «Разница между диодом PN-перехода и стабилитроном». Разница между похожими терминами и объектами, , 13 марта 2018 г., http://www.разницамежду.net/технология/разница-между-p-n-переходом-диодом-и-стабилитроном/.

Различные типы диодов и принципы их работы

Стабилитрон, Шоттки, выпрямители, тиристор, кремний и симисторы

Меган Танг

Диод представляет собой электрическое устройство с двумя выводами. Диоды изготавливаются из полупроводника, чаще всего из кремния, но иногда и из германия. Существуют различные типы диодов, но здесь обсуждаются стабилитрон, выпрямитель, диод Шоттки, подавитель переходного напряжения, тиристор, выпрямитель с кремниевым управлением и симистор.Затвор выбора транзистора импульсно «включен», вызывая большой ток стока. Высокое напряжение на соединении затвора притягивает электроны, которые проникают через тонкий оксид затвора и сохраняются на плавающем затворе. EPROM можно стереть, подвергнув его воздействию сильного источника ультрафиолетового света, что означает, что их можно перезаписывать много раз (в отличие от PROM). СППЗУ не подходят для хранения информации, которая будет часто меняться, потому что чип необходимо будет удалить из устройства, в котором он находится, чтобы перепрограммировать его.

Стабилитроны

Зенеровские диоды

представляют собой кремниевые полупроводниковые устройства, которые позволяют току течь либо в прямом (от анода к катоду), либо в обратном направлении. Высоколегированный p-n переход позволяет устройству работать в обратном направлении, когда достигается напряжение пробоя. Обратный пробой Зенера происходит из-за квантового туннелирования электронов, вызванного сильным электрическим полем. В режиме прямого смещения стабилитроны работают как обычные диоды. При подключении в обратном режиме может протекать небольшой ток утечки.При приближении обратного напряжения к напряжению пробоя через диод начинает протекать ток. Максимальный ток определяется последовательным резистором. Как только достигается максимум, ток стабилизируется и остается постоянным в широком диапазоне приложенных напряжений.

Выпрямители

Выпрямители — это двухпроводные полупроводники, пропускающие ток только в одном направлении. Выпрямитель состоит из одного или нескольких диодов, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).Однополупериодный выпрямитель — это когда на вход подается питание переменного тока, на нагрузке становится виден только положительный полупериод, а отрицательный полупериод скрыт (заблокирован или потерян). В однополупериодном выпрямителе используется только один диод. Двухполупериодные выпрямители преобразуют полный входной сигнал переменного тока (положительный полупериод и отрицательный полупериод) в пульсирующий выходной сигнал постоянного тока. Для двухполупериодного выпрямителя используются два или четыре диода. КПД однополупериодного выпрямителя ниже, потому что показана только положительная часть формы входного сигнала.Выпрямители используются в различных устройствах, включая источники питания постоянного тока, радиосигналы или детекторы, высоковольтные системы передачи постоянного тока и несколько бытовых приборов (ноутбуки, игровые системы и телевизоры).

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки представляют собой полупроводниковые устройства, образованные соединением кремниевого полупроводника (n-типа) с металлическим электродом. Диоды Шоттки известны своим быстрым переключением и малым падением напряжения в прямом направлении. Прямое падение напряжения значительно меньше, чем у обычного кремниевого диода с p-n переходом. Падение напряжения на диодах Шоттки обычно находится в пределах 0,15-0,45В. При прямом смещении электроны перемещаются от материала n-типа к металлическому электроду, позволяя течь току. Диоды Шоттки не имеют обедненного слоя, а значит, они униполярны.

Ограничитель переходного напряжения

Диоды

Transient Voltage Suppressor (TVS) используются для защиты электроники от скачков напряжения. Переходные процессы — это временные всплески или скачки напряжения или тока, которые могут негативно повлиять на цепи.Диоды TVS шунтируют избыточный ток, когда наведенное напряжение превышает потенциал лавинного пробоя. Благодаря своей способности подавлять все перенапряжения выше напряжения пробоя, TVS является зажимным устройством. TVS может быть однонаправленным или двунаправленным. Однонаправленный допускает только напряжение выше или ниже земли (положительное или отрицательное напряжение). Двунаправленный выбирается, когда ожидается, что защищенный сигнал будет колебаться над или под землей, как при напряжении переменного или постоянного тока, предназначенном для работы как положительное, так и отрицательное напряжение. Некоторые приложения включают в себя линии передачи данных и сигнальные линии, микропроцессоры и МОП-память, линии электропередач переменного тока, телекоммуникационное оборудование и отвод/фиксацию в цепях/системах с низким энергопотреблением.

Тиристорные диоды

Тиристорные диоды представляют собой три оконечных устройства. Три клеммы — затвор, анод и катод. Затвор управляет током, протекающим между анодом и катодом. В тиристорном диоде небольшой ток на затворе вызывает гораздо больший ток между анодом и катодом.Даже если ток затвора удален, больший ток продолжает течь от анода к катоду. Диод остается в этом состоянии до сброса схемы. В семействе тиристоров есть несколько типов диодов, включая SCR и TRIAC.

Кремниевые управляемые выпрямители

Кремниевые управляемые выпрямители (SCR)

— это тип диода из семейства тиристоров. SCR представляют собой четырехслойные твердотельные устройства управления током. Четыре слоя полупроводника P-N-P-N. Есть три вывода: анод, катод и затвор. Устройство изготовлено из кремниевого материала, который контролирует высокую мощность и преобразует большой переменный ток в постоянный (выпрямление). SCR являются однонаправленными, электрический ток допускается только в одном направлении. SCR используются в приложениях управления мощностью, таких как питание электродвигателей, управление системой освещения, управление реле или индукционные нагревательные элементы.

Симисторы

Симисторы

— это три оконечных устройства, также входящие в семейство тиристоров. Первый терминал — это ворота, которые действуют как триггер для включения устройства.Две другие клеммы называются анодом 1 и анодом 2 (также называемые основной клеммой 1 и основной клеммой 2). Эти две клеммы не взаимозаменяемы, ток затвора должен поступать со стороны анода 2 схемы. Компоновка аналогична двум SCR, соединенным параллельно друг с другом; однако симисторы фактически сконструированы из цельного куска полупроводникового материала, который соответствующим образом легирован и слоистый.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.