结二极管和齐纳二极管中的击穿电压是多少

根据其电气特性,材料被分类为导体,2021欧洲杯足球竞猜官方平台半导体和绝缘体。导体是可以容易地进行电力的材料。相比之下,不能进行任何电力的材料被分类为绝缘体。半导体材料的特性位于导体和绝缘体之间。在使用绝缘体时,研究人员已经观察到,当施加一定量的电力时,可以使绝缘材料作为导体表现为导体。这种现象被命名为击穿,并且发生这种情况的最小电压称为击穿电压。对于不同材料,这些电压水平不同,并且还取决于其物理性质。

什么是击穿电压?

击穿电压是绝缘体材料的特性。绝缘体开始表现为导体的最小电压电平,并被称为“击穿电压”。它也称为材料的介电强度。


传导电力只有在材料中有移动电荷时也是可能的。绝缘体不能进行电力,因为它们中没有免费移动电荷。当在绝缘体上施加电位差异时,它不会进行任何电力。

当施加电位差的值增加超过某些水平时,一些电子对被破坏并且电离过程开始于材料中。这导致了自由移动电子的形成。这些移动电荷开始从正端朝向导致电流的负端移动。

因此,绝缘体开始进行电力并表现为导体。该过程称为材料的电击穿和该现象开始的最小电压被称为“材料的2021欧洲杯足球竞猜官方平台击穿电压”。根据电触头之间的材料组成,形状,尺寸和材料的材料长度,该电压电平因素而变化。2021欧洲杯足球竞猜官方平台制造商给出的材料的击穿电压值通常是平均击穿电压值。

二极管击穿电压

二极管是这一点半导体它们的电气性质在导体2021欧洲杯足球竞猜官方平台和绝缘体之间位于。一种PN结二极管使用p型和n型材料形成。PN结二极管包含带隙,通过该带隙,通过该带载波的交换。当施加正向偏压时,电流在向前方向流动并进行传导。当施加反向偏置时,不应发生传导。但由于少数竞争载流子的存在,小反向电流流过已知漏电流的二极管。


由于反向电流的流动,结屏障的宽度增加。当该施加的反向偏置电压逐渐增加在某个点处,可以观察到反向电流的快速增加。这称为结击。此时的相应施加的反向电压已知为PN结二极管的击穿电压。这也被称为反向击穿电压

反向偏置 -  PN-juntion-二极管
反向偏置 - PN结二极管

确定二极管的击穿电压的必要因素是其掺杂浓度。超过该电压电平导致二极管的漏电流中的指数增加。当二极管击穿的情况下,可以观察到过热。因此,使用反电压运行时,使用散热器和外部电阻。

齐纳二极管的击穿电压

齐纳二极管用作基本构建块电子电路。它们普遍地用于向电子电路提供参考电压。它们旨在在二极管的击穿区域中工作。

齐纳二极管是大量二极管,可以在反向偏置地区可靠地工作。在此故障发生由于齐纳效应。在齐纳效应时反向偏置的电场P-N二极管增加了,价电子隧穿进入导电带。这导致少数屈光度载流子增加,从而增加了反向电流。这种现象称为齐纳效应和这种现象开始的最小电压已知为齐纳故障电压。

雪崩崩溃

在轻微掺杂的二极管击穿由于雪崩效应发生。这里在雪崩效果中,当由于增加的电力呈现少数竞争载体而导致二极管以反向偏置操作,少数屈光载流子获得动能并与电子孔对碰撞,从而打破它们的共价键并产生新的移动电荷载体。少数竞争载流子数量的增加导致反向电流的增加导致故障。这里,击穿电压已知为雪崩击穿电压

细分齐纳二极管
细分齐纳二极管

常用的击穿电压齐纳二极管在1.2V至200V之间变化。齐纳二极管呈现受控击穿,不需要任何外部电路来限制电流。二极管的V-I特性与雪崩击穿的二极管逐渐增加,而具有齐纳击穿的二极管V-I特性是尖锐的。

固体,液体和气体中的故障

除了固体外,许多气体和液体也具有绝缘体性质,并且还看到经历击穿现象。可以使用以下公式计算室温下硅的最小介电强度。

|ε.布尔|=(12×105./(3-log(n / 1016.))v / cm

空气也充当标准大气压条件下的绝缘体。当电压增加超过3.0kV / mm时,它会破坏。可以使用击穿气体的电压Paschen的法律。在部分真空条件下空气击穿电压减少。当空气经历击穿闪电时,发生火花。这些电压也称为醒目电压。

变压器油的击穿电压也称为它的介电强度。它是在两个电极之间观察到火花的电压值,该电极通过间隙分离并浸入变压器油中。当油中存在水分或其他导电物质时,观察到脱洞电压的较低值。理想变压器油的最小介电强度为30kV。

在承载电流的电缆中也可以观察到击穿。电缆的击穿电压取决于其周围的水分,电压的施加时间和电缆的工作温度。什么是最小击穿电压齐纳二极管

添加评论