稳压二极管介绍

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　　稳压二极管，又叫齐纳二极管，它是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在临界击穿点上，反向电阻降低到一个极小数值，在低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压二极管主要被用作稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来在较高的电压上使用，只要通过串联就能获得更多的稳定电压。

　　稳压二极管型号参数

　　稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。但由于小功率稳压二极管体积小，在管子上标注型号较困难，所以一些国外产品采用色环来表示它的标称稳定电压值。如同色环电阻一样，环的颜色有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑，它们分别用来表示数值1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。

　　有的稳压二极管上仅有2道色环，而有的却有3道。最靠近负极的为第1环，后面依次为第2环和第3环。仅有2道色环的。标称稳定电压为两位数，即“×× V”(几十几伏)。第1环表示电压十位上的数值，第2环表示个位上的数值。如：第1、2环颜色依次为红、黄，则为24V。

　　有3道色环，且第2、3两道色环颜色相同的。标称稳定电压为一位整数且带有一位小数，即“×.× V”(几点几伏)。第1环表示电压个位上的数值。第2、3两道色环(颜色相同)共同表示十分位(小数点后第一位)的数值。如：第1、2、3环颜色依次为灰、红、红，则为8.2V。

　　有3道色环，且第2、3两道色环颜色不同的。标称稳定电压为两位整数并带有一位小数，即“××.× V”(几十几点几伏)。第1环表示电压十位上的数值。第2环表示个位上的数值。第3环表示十分位(小数点后第一位)的数值。不过这种情况较少见，如：棕、黑、黄(10.4V)和棕、黑、灰(10.8V)常用稳压二极管的型号对照表(注：后面的二极管型号是以1开头的，如1N4728，1N4729等)。

　　稳压二极管工作原理

　　稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，当把稳压二极管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。因此，稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压，不同类型稳压管的稳定电压也不一样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。

　　若电网电压升高，整流电路的输出电压Usr也随之升高，引起负载电压Usc升高。由于稳压管DW与负载Rfz并联，Usc只要有根少一点增长，就会使流过稳压管的电流急剧增加，使得I1也增大，限流电阻R1上的电压降增大，从而抵消了Usr的升高，保持负载电压Usc基本不变。反之，若电网电压降低，引起Usr下降，造成Usc也下降，则稳压管中的电流急剧减小，使得I1减小，R1上的压降也减小，从而抵消了Usr的下降，保持负载电压Usc基本不变。若Usr不变而负载电流增加，则R1上的压降增加，造成负载电压Usc下降。Usc只要下降一点点，稳压管中的电流就迅速减小，使R1上的压降再减小下来，从而保持R1上的压降基本不变，使负载电压Usc得以稳定。

　　稳压二极管反向串联作用

　　1、通常在功率较大的放大电路，功率管的基极b与发射极e即发射结并联两个反向的稳压二极管，这是通过对发射结输入电流的分流作用而起保护作用。

　　2、两个稳压二极管反向串联后对与之并联的电路可起过压保护作用，当电路过压时，稳压二极管首先击穿短路。

　　3、双向过压保护。这种双向tvs，双向过压保护电路一般用于电子电路，与被保护的PN结并联，保护该PN免遭反向过电压的危害。

　　作用：过压保护，静电保护，电压钳位，阻尼作用。

　　稳压二极管原理及使用

　　要理解稳压二极管的工作原理，只要了解二极管的反向特性就行了。所有的晶体二极管,其基本特性是单向导通。就是说，正向加压导通，反向加压不通。这里有个条件就是反向加压不超过管子的反向耐压值。那么超过耐压值后是什么结果呢?一个简单的答案就是管子烧毁。但这不是全部答案。试验发现，只要限制反向电流值(例如，在管子与电源之间串联一个电阻)，管子虽然被击穿却不会烧毁。而且还发现，管子反向击穿后，电流从大往小变，电压只有很微小的下降，一直降到某个电流值后电压才随电流的下降急剧下降。正是利用了这个特性人们才造出了稳压二极管。使用稳压二极管的关键是设计好它的电流值。

　　稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

　　稳压二极管的工作原理,稳压二极管的应用电路

　　一.稳压二极管原理及特性

　　一般三极管都是正向导通，反向截止;加在二极管上的反向电压、如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好;反过来着，只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。

　　稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5-17所示。

　　稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。

　　稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此、稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压、不同类型稳压管的稳定电压也不一样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4.5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3.5伏，另一只管子则可能是4，2伏。

　　在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0.6～0.7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。

　　稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示：

　　显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。

　　稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大。动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流(或最大耗散功率)。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。

　　稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。

　　二. 稳压二极管稳压电路图

　　由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。

　　这个电路是怎样进行稳压的呢?

　　若电网电压升高，整流电路的输出电压Usr也随之升高，引起负载电压Usc 升高。由于稳压管DW与负载Rfz并联，Usc 只要有根少一点增长，就会使流过稳压管的电流急剧增加，使得I1也增大，限流电阻R1上的电压降增大，从而抵消了Usr的升高，保持负载电压Usc 基本不变。反之，若电网电压降低，引起Usr下降，造成Usc 也下降，则稳压管中的电流急剧减小，使得I1减小，R1上的压降也减小，从而抵消了Usr的下降，保持负载电压Usc 基本不变。

　　若Usr 不变而负载电流增加，则R1上的压降增加，造成负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点点，稳压管中的电流就迅速减小，使R1上的压降再减小下来，从而保持R1上的压降基本不变，使负载电压Usc 得以稳定。

　　综上所述可以看出，稳压管起着电流的自动调节作 用，而限流电阻起着电压调整作用。稳压管的动态电阻越小，限流电阻越大，输出电压的稳定性越好。