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半导体放电管的工作状态是怎样的?

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半导体放电管是利用晶闸管原理制作的过电压保护装置。PN结击穿电流会诱发器件的导通放电,可以流过大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压范围构成了过电压保护的范围。那么半导体放电管的工作状态是怎样的?

半导体放电管的工作状态是怎样的?

[Summary]半导体放电管是利用晶闸管原理制作的过电压保护装置。PN结击穿电流会诱发器件的导通放电,可以流过大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压范围构成了过电压保护的范围。那么半导体放电管的工作状态是怎样的?

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 半导体放电管的工作状态是怎样的?


半导体放电管是利用晶闸管原理制作的过电压保护装置。PN结击穿电流会诱发器件的导通放电,可以流过大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压范围构成了过电压保护的范围。那么半导体放电管的工作状态是怎样的?

放电管

半导体放电管的工作状态是怎样的?


包括反向工作状态(k端为正、a端为负)和正向工作状态(a端为正、k端为负)。


1、阻断区:此时器件两端电压低于击穿电压,J1为正向偏压,J2为反向偏压,电流小,起到切断电流的作用。施加电压大部分施加在J2上。


2、雪崩区:当外加电压上升到接近J2结雪崩击穿电压时,反向偏压J2结的空间电荷区宽度扩大,同时结区电场大大增强,倍增效应增强。因此,通过J2结的电流急剧加大,流向器件的电流也加大。这就是电压加大、电流急剧加大的雪崩区域。


3、负阻区:当外加电压大于VBO时,雪崩倍增效应会产生大量电子空穴对。此时,在强电场作用下,这些载流子进入n2区,空穴进入p1区,不能快速复合而单独沉积,使J2空间电荷区变窄。因此,p1区域的电位增加,n2区域的电位降低,这抵消了外部电压。随着J2结中的电场变小,J2结上的外部电压变小,雪崩效应也变小。另外,引起J1和OY3带结直流电压增加,注入增加,通过J2结的电流增加,电流增加,电压降低的负阻现象。


4、低阻通态区:雪崩效应导致J2结两侧积累空穴和电子,J2结反向偏压降低;同时,J1和OY3能带结的注入得到加强,电流增加。其结果,电荷持续蓄积在J2结的两侧,结电压降低。当雪崩倍增完全停止,结电压完全抵消,空穴和电子仍然蓄积在J2结两侧时,J2结变为正偏压。此时,J1、J2、OY3带均为正向偏压,器件可以流过大的电流,因此处于低电阻导通状态区域。完全导通时,其伏安特性曲线与整流元件相似。


固体放电管也称为半导体放电管。使用时,固体放电管可以直接跨越被保护电路的两端。半导体放电管有调制解调器、传真机、PBX系统、电话、POS系统、模拟和数码卡等广泛应用。


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