Zener Breakdown és Avalanche Breakdown

A dióda egy elektronikus alkatrész, amely két elektródából áll. Ez a két elektróda a pozitív és a negatív elektróda. Ezek a diódák félvezető anyagokból, például germániumból, szilíciumból és szelénből állnak. A diódák legfontosabb tulajdonsága, hogy csak egy irányban képesek áramot vezetni. A diódákat feszültségszabályozóként, kapcsolóként, egyenirányítóként stb. Használják. A PN -elágazó dióda egy olyan típusú dióda, amelynek negatív oldala (n) és pozitív oldala (p) van. A PN átmenet diódák úgy készülnek, hogy szennyeződéseket adnak a dióda félvezető anyagának két oldalához. Két ilyen PN elágazó dióda a Zener dióda és a lavina dióda. Ez a cikk a Zener- és a lavina-letörés áttekintését tárgyalja. Mi a Zener-dióda? A Zener-dióda meglehetősen hasonlít egy normál PN-csatlakozós diódához, de főleg fordított előfeszítésű állapotban működik. Ha azonban egy közönséges PN -csomópont -dióda fordított előfeszítésű állapotban van csatlakoztatva, akkor ez egy Zener -dióda. A Zener dióda nem más, mint egy erősen adalékolt PN csomópont dióda. Az ilyen diódákat kifejezetten különféle fontos alkalmazásokhoz tervezték. Zener-diódaHa egy Zener-dióda előre feszített, úgy működik, mint a hagyományos diódák. Ha azonban a PN átmenet dióda fordított előfeszítésű állapotban van, a dióda kimerítő rétege szélesebb lesz. Ha tovább növeljük a fordított előfeszítésű feszültséget, akkor a dióda kimerítő rétege szélesebb lesz. A kisebbségi hordozók miatt állandó fordított telítési áram is lesz. Mivel a fordított feszültség továbbra is a dióda csomópontján keresztül történik, a kisebbségi hordozók elegendő kinetikus energiára tesznek szert az erős elektromos tér miatt. A szabad elektronok ütköznek a kimerítő rétegben lévő álló ionokkal, és több szabad elektront generálnak. Az újonnan létrehozott elektronok is elegendő mozgási energiát nyernek, és több elektronot is termelnek. A jelenség miatt hatalmas számú szabad elektron keletkezik, és a dióda vezetőképes lesz. Mi az a Zener-lebontás? Ha fordított előfeszítésű feszültséget kapcsolunk egy erősen adalékolt PN átmenet dióda kapcsaira, a dióda kimerülési tartománya azonnal tágulni kezd. Ennek a feszültségnek köszönhetően számos hordozó elektron és lyuk keletkezik. A kimerülési tartomány egyik oldalán elektronok vannak, a másik oldalon lyukak. Ezek a töltéshordozók segítenek egy nagyon erős elektromos mező létrehozásában a dióda csomópontján. A generált elektromos tér nagysága az alkalmazott fordított feszültség nagyságától függ. A fordított előfeszítésű feszültség növelésével a generált elektromos mező nagysága is növekedni fog.Zener lebontás Ez az elektromos tér erőt kezd kifejteni a vegyértéksávban lévő elektronokra. Elkezdi húzni az elektronokat a magasabb energiájú sávban, amelyet vezetési sávnak is neveznek. Ily módon hatalmas számú elektron kerül a vezetési sávba, és segít a vezetési folyamatban. Ezt a folyamatot Zener-letörésnek nevezik, és számos alkalmazási területe van. Mi az a lavinadióda? A lavinadióda alapvetően egy olyan diódatípus, amelyet úgy terveztek, hogy egy adott fordított előfeszítési feszültségnél lavinatörést okozzon. A lavina dióda PN csomópontja úgy van kialakítva, hogy megakadályozza az áram koncentrációját, így a dióda sértetlen marad a lavina meghibásodása miatt.A lavina dióda a Zener diódához hasonló módon épül fel, és mind a lavina, mind a Zener lebomlása lavina diódában van jelen. A lavina diódákat kifejezetten a lavina lebomlására tervezték, és feszültségcsökkenést tapasztalnak a meghibásodási körülmények miatt. A Zener-diódákkal ellentétben a lavinadiódák a letörési feszültségnél magasabb feszültséget tartanak fenn. A lavina dióda ezen tulajdonsága jobb túlfeszültségvédelmet biztosít a Zener diódához képest. A lavina diódának kicsi a pozitív hőmérsékleti együtthatója. Mi a lavina -bontás? A PN -csomópont -eszközben a szabad elektronok a kimerülési tartományon mozognak. Ennek eredményeképpen sebességgel rendelkeznek, és emiatt ezek az elektronok mozgási energiával is rendelkeznek. A kisebbségi töltéshordozók sebességük miatt véletlenszerűen mozognak a félvezető eszközben. Ezek az elektronok ütközni fognak más álló elektronokkal, amelyeket a kovalens kötés miatt szorosan az atomhoz tartanak. A megkötött elektronok megszakítják a kovalens kötést, és segítenek a vezetési folyamatban azáltal, hogy belépnek a vezetési sávba. Ez a kimerülési tartományban mozgó nagysebességű elektronok miatt következik be. Ezek az elektronok mozgási energiájuk egy részét az álló elektronoknak adják át, és mozgást okoznak.A lavina lebomlása Ez azt eredményezi, hogy az álló elektronok a vezetési sáv felé mozognak. Ahogy a diódán lévő fordított előfeszítő feszültség nagysága növekszik, a kinetikus energia is nő. Ez azt okozza, hogy egyre több elektron ütközik egymással, ami áram keletkezését eredményezi. Ez a nagy áramerősség a dióda meghibásodását okozhatja. Ezt a jelenséget lavinabontásnak is nevezik. Különbségek a Zener -bontás és a lavina -bontás között A fő különbség a két dióda működésében rejlik. A Zener meghibásodása akkor következik be, amikor a csomóponton erős elektromos tér van. Másrészt a Lavina Letörés jelensége a nagyon nagy sebességgel mozgó elektronok ütközése miatt következik be. Egy másik különbség a dopping természetében rejlik. A Zener lebontása erősen adalékolt diódákban fordul elő, míg a lavina lebomlás enyhén adalékolt diódában történik. Az Avalanche és a Zener lebontásának hőmérsékleti együtthatója is eltérő. A Zener meghibásodási feszültsége fordítottan változik a hőmérséklettel, de az Avalanche meghibásodási feszültsége közvetlenül változik a hőmérséklettől. Az üzemi feszültség a Zener és az Avalanche bontásban is eltérő. A Zener meghibásodása akkor következik be, ha az üzemi feszültség kisebb, mint 5 V, míg a lavina meghibásodás akkor következik be, ha az üzemi feszültség nagyobb, mint 5 V. Egy másik nagy különbség az Avalanche és a Zener meghibásodása között a vezetési sáv és a valance sáv mozgása. Lavina -meghibásodás esetén a vegyértéksáv a vezetési sáv irányába tolódik. Tehát ez a Zener -bontás és az Avalanche -bontás áttekintéséről szól. Megismertük ezeknek a diódáknak a funkcióit. Megismerhettük a Zener-letörést és az Avalanche-bontást és a hozzá kapcsolódó különféle kifejezéseket is. Meg tudná említeni a Zener Diode néhány alkalmazását?

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista