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雪崩击穿和齐纳击穿的区别

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    发表于 2022-3-29 10:45 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    在了解雪崩击穿和齐纳击穿的区别之前我们还是要先搞懂什么叫击穿!
    击穿就是电介质在足够高的电场强度作用下瞬间失去介电功能的现象。是电介质击穿形式之一。在电场作用下,电介质内少量自由电子动能增大,当电场强度足够大时,自由电子不断撞击介质内的离子,并把能量传递给离子使之电离,从而产生新的次级电子,这些次级电子在电场中获得能量而加速运动,又撞击并电离更多的离子,产生更多的次级电子,如此连锁反应,如同雪崩,产生“电子潮”,使贯穿介质的电流迅速增大,导致击穿。
    简单的来说本来不应该有电流通过的地方,由于加在它两端的电压过高,导致它有了电流通过,并且是大电流通过。这种情况就叫击穿。比如我们看到特斯拉线圈在工作的时候产生的“电弧”这就是一种常见的击穿,而被击穿的介质就是空气!
    什么是雪崩击穿
    雪崩击穿是什么意思?雪崩击穿是指PN结的反向电压增大到一个数值时,载流子倍增像雪崩一样,增加得快得多。完全不同。在高逆向电压下,PN结存在强电场,可以直接破坏。共价键将束缚电子分离形成电子-空穴对,形成较大的反向电流。
    拿电除尘器举例,当一个电子从放电极(阴极)向收尘极(阳极)运动时,若电场强度足够大,则电子被加速,在运动的路径上碰撞气体原子会发生碰撞电离。和气体原子.第一次碰撞引起电离后,就多了一个自由电子。这两个自由电子向收尘极运动时,又与气体原子碰撞使之电离,每一原子又多产生一个自由电子,于是第二次碰撞后,就变成四个自由电子,这四个电子又与气体原子碰撞使之电离,产生更多的自由电子。所以一个电子从放电极到收尘极,由于碰撞电离,电子数将雪崩似地增加,这种现象称为电子雪崩。由于电子雪崩现象使电子数按等比级数不断增加,其增加情况如图所示
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    / \8 s% K2 q6 J0 }, l什么是齐纳击穿
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    当反向电压增大到一定程度时,空间电荷区内就会建立一个很强的电场。这个强电场能把价电子从共价键中拉出来,从而在空间电荷区产生大量电子-空穴对。这些电子-空穴对产生后,空穴被强电场驱到P区,电子被强电场驱到N区,使反向电流猛增。这种由于强电场的作用,直接产生大量电子-空穴对而使反向电流剧增的现象叫做齐纳击穿。
    齐纳击穿常发生在掺杂浓度比较高的PN结中,因为此时空间电荷层比较薄,一个很小的反向电压就可以在空间电荷区内建立一个很强的电场(通常高达108V/cm)。
    当温度升高时,电子热运动加剧,较小的反向电压就能把价电子从共价键中拉出来,所以温度上升时,击穿电压下降,也就是说,齐纳击穿具有负的温度系数。
    雪崩击穿和齐纳击穿的区别2 z. [0 L% T! J& s+ g6 l, k
    PN结反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿,一般两种击穿同时存在,但在电压低于5-6V时的击穿以齐纳击穿为主,而电压高于5-6V时的击穿以雪崩击穿为主。
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    电压在5-6V之间的稳压管,两种击穿程度相近,温度系数最好,这就是为什么许多电路使用5-6V稳压管的原因。稳压管的原理决定了它的反应速度是不可能很快的速度要求高的场合都用二极管+基准电压。
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    如果只是要做保护,用TVS稳压管主要用于稳压,通过的电流越小越好,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS二极管便发生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流通过二极管被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压,当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压,TVS管的失效模式主要是短路,但当通过的过电流太大时,也可能造成TVS管被炸裂而开路。
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    发表于 2022-3-29 13:18 | 只看该作者
    击穿就是电介质在足够高的电场强度作用下瞬间失去介电功能的现象。
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    发表于 2022-3-29 14:15 | 只看该作者
    PN结反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿,一般两种击穿同时存在,但在电压低于5-6V时的击穿以齐纳击穿为主,而电压高于5-6V时的击穿以雪崩击穿为主。
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