步驟1：齊納二極管

背景

二極管

二極管是雙引線半導體作為電流的單向門。當二極管的陽極引線的電壓比其陰極引線的正電壓（稱為正向偏置）時，允許電流流過設備。但是，如果極性相反（即使陰極比陽極更正極），這種情況稱為“反向偏置”，則二極管將起到阻止電子流動的作用。二極管用于將AC電壓轉換或整流為DC電壓的電路中。它們通常還存在于倍壓電路，電壓移位電路，電壓鉗位電路和電壓調節(jié)器電路中。對于新穎的設計，它可以顯示您可以使用常規(guī)的舊二極管做什么，請查看我的指導性文章《使用二極管制作太陽能電池板！》

特征

正向電壓（V f ）：如果二極管兩端的電壓（正向電壓）超過其結閾值電壓，則電流沿箭頭方向流動（從陽極到陰極）。

結閾值電壓：在許多情況下，組成二極管的pn結具有0.6V的閾值，而其他特殊類型的二極管（如鍺二極管）具有0.2V的閾值，而肖特基二極管通常具有0.4V的閾值閾值。不過，不要將這些值刻在石頭上，因為生產值可能會使這些閾值向上偏移一個伏特。

正向偏置：當二極管的陽極電壓比其陰極正電壓

反向偏置：當二極管的陽極電壓比其陰極負電壓時。

請注意下面的手繪圖，以圖形方式表示。請記住，并非所有的二極管結都是pn結，特別是使用金屬結的Shottkys。

峰值電流額定值（I omax ）：也稱為最大正向電流，這是出于安全原因必須流過二極管的最大電流，以免將其燒壞。

峰值反向電壓（PIV）額定值：：當反向偏置且反向電壓為負時，此負電壓必須小于二極管的峰值反向電壓額定值。

種類的二極管

如前所述，有許多類型的二極管可以找到，它們在您可能從事的各種項目中很有用。以下是其中一些頂級功能，以及它們的簡要說明。

整流二極管：這些二極管用于將交流電壓和電流整流（轉換）為直流電壓和電流。

信號/開關二極管：通常用于涉及小電流和高頻的電路中，例如無線電和RF。

快速恢復二極管：用于超快開關二極管

肖特基二極管：：使用金屬導體結，這些二極管的V f 較低，通常用于電壓鉗位和晶體管飽和調制電路。

鍺二極管：這些二極管的反向電阻值低，結點的正向壓降較低，但由于結點面積小，其正向電阻值較高。

LEDs ：啊，發(fā)光二極管。我們所有人中閃爍的燈光收藏夾。

齊納二極管

齊納二極管不是電流的單向閘，而是電流的雙向閘。在正向，它很容易突破，通常像標準二極管一樣為0.5-0.7V。但是，在相反的方向上，電流可以流動，但很難推開。所需的電壓等于齊納二極管的擊穿電壓。該擊穿電壓可以在1.8V至200V以上的范圍內。額定功率各不相同。

特征

擊穿電壓（Vz）： 推動斷開并反向流動電流所需的電壓?？梢哉f，這是您在齊納二極管中尋找的主要特性（可能超出額定功率）。

齊納二極管應用示例

1。線路調節(jié)

2。負載調節(jié)

3。從非抽頭變壓器中分離電源

4。波形修改和限制器

5。電壓轉換器

6。穩(wěn)壓器升壓器

7。過壓保護

步驟2：識別未知的齊納二極管

所以我們知道齊納二極管具有許多不同的擊穿電壓，但讓我直接告訴您：我沒有看到任何標記帶有部件號或額定電壓。當然，也許有一些東西，但是我還沒有找到任何東西的運氣。如果您對二極管使用MELF和mini-MELF封裝，這將成倍增加。

如果您不將二極管分別放在不同的隔間，小袋中或以其他方式分開存放，則可能會遇到以下風險：我有一個裝滿二極管的箱，您不知道它的價值。乍一看，用電阻和齊納管制作一個電阻分壓器并讀取另一側的電壓似乎很直接，但事后看來，這存在一些明顯的問題。首先，您不知道用作電阻器的值是多少，因為不同的歐姆（和電流）會產生不同的V out 電壓。

下面介紹的電路可用于測試僅針對未知齊納二極管的齊納擊穿電壓進行測試，但也會測試齊納二極管本身是否存在故障。這種簡單的電路對被測齊納二極管使用恒定電流，可通過改變R2電位器來調節(jié)，而與電源電壓的變化無關。

我使用的運算放大器是UA741，因為如下圖所示，我有很多他們中我有一次便宜了。第一個運算放大器IC1的輸出電壓可以通過以下公式確定：

V 0 = V z （R3 + R4）/R4（有關以下信息，請參見下面的公式更好的布局）

齊納電流由下式給出：

I z =（V o -V z ）/（ R1 + R2）（同樣，請參見下面的公式以獲得更好的布局）

第一個運算放大器的輸出取決于被測齊納二極管的擊穿電壓和電阻值。對您的運算放大器使用單一電源非常重要，因為上電會導致電路進入閂鎖狀態(tài)，因為該電路基于正反饋。因此，只需將GND用作負電壓或V -電壓即可。

請看下面的電路和前面提到的公式，如果R3 = R4，則V o = 2V z 。由于我們可以求解V z ，因此我們得到V z = V o /2，因此第二個運算放大器緩沖輸出并將其減半與電阻分壓器。然后可以用萬用表跨R6讀取電壓。該電壓將是您正在測試的齊納擊穿電壓。任何差的或不穩(wěn)定的讀數(shù)都表示齊納二極管有故障。

要準確地讀取齊納二極管的擊穿電壓，您必須調節(jié)電位計R2直到讀數(shù)電壓穩(wěn)定并指示恒定電壓。一旦發(fā)生這種情況，您就可以獲得齊納二極管的擊穿電壓。

附件

還附帶了PDF格式的材料明細表（BOM），原理圖和PNG圖形格式的電路板布局，以及一個包含我在構建我的礦井中使用的實際* .brd和* .sch文件的zip文件。

第3步：結論

所以，我闡明了問題所在：擁有未知的擊穿電壓未知的齊納二極管，并向您簡要介紹了二極管，尤其是齊納二極管（如果這是舊消息，我表示歉意給你）。然后，我跨過一個恒流電路，該電路將識別出故障的齊納二極管和被測齊納二極管的擊穿電壓。