高周波PCB技術 - 定電圧ダイオードとはなんですか。

本文はダイオードの基本特性を理解することを学びます。

一、基本原理：

ダイオードが逆方向動作領域で動作している場合、逆方向電流に比較的大きな変化量ΔＩがある場合、パイプ両端の対応する電圧変化量ΔUは小さいです。ダイオードという特徴を利用して、「定電圧」作用を実現することができます。したがって、定電圧ダイオードは実質的にダイオードでもありますが、通常は逆破壊領域で動作しています。

レギュレータのボルテージ特性と回路記号は図1を参照ください。

図1：定電圧ダイオードのボルタンメトリ

二、主なパラメータ：

1.安定電圧Uz

Uzは逆破壊領域で定電圧管が動作する電圧です。安定電圧Uzは、安定電圧管を選択する主な根拠の1つです。定電圧は動作電流によって少し変化するので、Uzをテストするときはレギュレータ電流を定格値にする必要があります。定常電圧管のモデルによって、定常電圧の値が異なります。同じモデルの定圧管では、製造プロセスの分散性により、それぞれの管のUz値にも差があります。このような差異性は個体間に現れ、同じ管の安定電圧の差瑞の大きさを意味するわけではありません。

2.安定電流Iz

Izは、レギュレータを正常に動作させる際の基準電流です。動作電流がIzより低いと、パイプの定電圧性能が悪くなります。動作電流がIzより高い場合は、定格消費電力を超えない限り、レギュレータは正常に動作することができます。また、一般的には、動作電流が大きい場合には定圧性能が良いです。

3.動的内部抵抗rz

rzとは、電流の変化量に対するレギュレータの両端電圧の比例、すなわち

rz=ΔU/ΔI

明らかに、レギュレータのrzが小さいほど、レギュレータ性能は良好です。同じレギュレータでは、一般的に動作電流が大きいほど、rz値は小さくなります。通常、マニュアルに記載されているrz値は、所定の安定電流下で試験的に得られます。

4.定格消費電力Pz

レギュレータダイオードの両端に電圧Uzが印加され、チューブには一定の電流が流れるため、実際の回路ではレギュレータダイオードは一定の電力を消費します。この部分の消費電力は熱に変換され、レギュレータ管を発熱させます。定格電力Pzは、レギュレータ管が許容する温度上昇に決定されます。安定電流IzMを与えるマニュアルもあります。レギュレータの安定電流IzMと散逸電力Pzとの関係IzM=Pz/Uzです。

5.電圧の温度係数αu

αuは、レギュレータの電流が一定のままである場合に、周囲温度が1℃ずつ変化することによる安定電圧変化の割合を示します。特に注意するαuプラスとマイナスがあり、具体的なモデルを使用する場合はチップマニュアルを見る必要があります。αuは正の値で、温度が上昇すると安定電圧値が増加することを示し、αuは負の値で、温度が上昇すると安定電圧値が減少することを示します。αuの値が比較的小さいことは、安定電圧が温度の影響を受けにくく、性能が比較的安定していることを示しています。

三、定圧ダイオード使用の注意点：

ダイオードを逆方向破壊領域で動作することを保証する逆接合ダイオードについて、レギュレータ管に流れる電流Izを規定値を超えないように制限し、過熱して管を焼損しないようにするが、Izは小さすぎてはならず、臨界値Izmin未満ではレギュレータ管はレギュレータ作用を失うことになります。したがって、レギュレータ回路に電圧制限管Izの大きさを調整するために電流制限抵抗を接続しなければなりません。