齊納二極管不是特定類型的二極管,相反,該名稱描述了如何使用二極管來引導或引導電流遠離其通常路徑。要完全了解什么是齊納二極管,讓我們快速回到二極管的基礎知識。
二極管是由PN結構成的半導體。在正向偏置配置中,正電壓施加到陽極(P),負電壓施加到陰極(N)。當施加的電壓超過必要的閾值(硅二極管通常為0.7V)時,電流開始流動。
當陽極被提供負電壓并且陰極被提供正電壓時,二極管被稱為處于反向偏置。當反向偏置時,不允許電流流過并且耗盡區兩端的電壓增加。當反向偏置電壓超過二極管的擊穿電壓時,PN結被破壞,從而使電流流過被擊穿的元件。
齊納二極管同時利用正向偏置和反向偏置行為。齊納二極管旨在為特殊情況下的電流創建應急路徑。在正常情況下,齊納二極管處于反向偏置狀態。
齊納二極管應用
在電子產品中,你會發現齊納二極管廣泛用于保護組件免受浪涌和ESD等瞬態事件的影響。這些事件涉及電壓和電流的突然上升,可能會損壞引腳和半導體IC。齊納二極管通常用于保護以太網、RS232/RS485接口和I/O端口。
上圖是用于保護電路免受瞬態事件影響的齊納二極管的典型配置。在正常情況下,D1和D2都是反向偏置的。當接地連接器上出現瞬態電壓時,D2激活以將其從電路側引導。
類似地,當連接器上的電壓上升到Vcc以上時,D1被打開以將過多的電流從電路中轉移出去。當電流轉移到Vcc時,存在電流可能流動并損壞其他組件的風險,這解釋了放置額外齊納二極管的原因。齊納二極管將為過量電流從Vcc流向地提供安全路徑。
以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“如何使用齊納二極管進行電路保護?”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。