1.什么是穩(wěn)壓二極管？
穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管，是利用其pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的主要起穩(wěn)壓作用的二極管。
穩(wěn)壓二極管
2.工作原理
穩(wěn)壓管伏安特性曲線
從伏安特性曲線可以看出，正向特性曲線和普通二極管基本一樣，主要是反向特性曲線，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反向電壓小于擊穿電壓時(shí)，二極管屬于高阻狀態(tài)，其電流幾乎為0，當(dāng)反向電壓到達(dá)擊穿電壓時(shí)，二極管電阻會(huì)驟然減小，此時(shí)電流迅速增加，但是電壓卻基本維持不變。這就是穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理。所以我們應(yīng)用的就是他的反向特性。
3.主要參數(shù)
①Uz— 穩(wěn)定電壓
穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定時(shí)的電壓
②Iz— 額定電流
穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定工作時(shí)流過(guò)二極管的電流，從伏安特性曲線可以看出，反向擊穿后，電流理論上可以變得很大，但是由于二極管本身溫度和功率限制，所以電流有一個(gè)允許最大通過(guò)電流，設(shè)計(jì)時(shí)可按照穩(wěn)定電壓值的2倍時(shí)的流過(guò)的電流進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。
③Rz— 動(dòng)態(tài)電阻
在反向擊穿后，電壓變化量△Uz與電流變化量△I之比稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電阻，一般是工作電流愈大，動(dòng)態(tài)電阻則愈小，動(dòng)態(tài)電阻越小說(shuō)明穩(wěn)壓性能越好；
④Pz— 額定功耗
正如前面所說(shuō)，二極管由于功率限制所以會(huì)有允許溫升出現(xiàn)，一般它的額定值為穩(wěn)定電壓Uz和允許最大電流Iz的乘積。
⑤α— 溫度系數(shù)
穩(wěn)壓管的溫度變化會(huì)引起穩(wěn)壓效果的變化，溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對(duì)變化量即是溫度系數(shù)（單位：﹪/℃）。一般我們要求溫度系數(shù)越小證明穩(wěn)壓效果越好，正因此特性，出現(xiàn)了溫度補(bǔ)償二極管，補(bǔ)償關(guān)系有正負(fù)之分。
⑥IR— 反向漏電流
穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。
4.實(shí)際應(yīng)用電路
①穩(wěn)壓電路
簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路
R2作為負(fù)載，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，流過(guò)R1的電流也增大，此時(shí)電阻R1上的電壓增大，將導(dǎo)致負(fù)載電壓減小，即二極管DW上的電壓減小，由伏安特性曲線可知，當(dāng)電壓稍稍減小，電流將減小很多，此時(shí)總電流即流過(guò)R1的電流又將減小，所以可維持R1的壓降基本不變，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載的穩(wěn)壓。
②過(guò)壓保護(hù)
過(guò)壓保護(hù)
當(dāng)電源EC增大時(shí)，經(jīng)過(guò)R1和R2分壓后的R2處的電壓將增大，增大至穩(wěn)壓管反向擊穿電壓后，三極管導(dǎo)通，電流由5V流經(jīng)R3后經(jīng)過(guò)二極管集電極到地，取樣信號(hào)由原來(lái)的5V高電平變?yōu)?，再經(jīng)過(guò)保護(hù)電路反饋到電源輸入端從而降低或關(guān)斷電源，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)！
③溫度補(bǔ)償電路
簡(jiǎn)單溫度補(bǔ)償電路
利用穩(wěn)壓二極管的溫度補(bǔ)償可以制作溫度補(bǔ)償二極管，其內(nèi)部就是兩個(gè)普通的穩(wěn)壓二極管，兩個(gè)二極管1腳和2腳無(wú)方向，一個(gè)工作在正向特性，一個(gè)工作在反向特性，其溫度補(bǔ)償特性正好相反，這樣可以避免溫度變化帶來(lái)的穩(wěn)壓值的變化，這種電路對(duì)溫度變化引起的電壓變化要求比較高，所以，溫度補(bǔ)償二極管正好解決此問(wèn)題。
穩(wěn)壓管的應(yīng)用電路還有很多，原理基本都是利用其反向特性曲線和溫度補(bǔ)償作用。在平時(shí)電路設(shè)計(jì)中，合理運(yùn)用穩(wěn)壓二極管或許會(huì)起到事半功倍的效果。
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