二极管知识:稳压二极管的主要参数、工作原理及作用

       稳压二极管又称齐纳二极管，英文名称为：Zenerdiode，是二极管中常用的一种，利用pn结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。今天我们介绍稳压二极管的主要参数、工作原理及作用。

 

    稳压二极管的主要参数

 

    1.稳定电压(Uz)

 

    指稳压二极管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压二极管的稳压值也不完全一致。例如，2CW51型稳压二极管的Vzmin为3.0V,Vzmax则为3.6V。

 

    2.额定电流(Iz)

 

    指稳压二极管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压二极管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。

 

    3.动态电阻(Rz)

 

    指稳压二极管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。例如，2CW7C稳压二极管的工作电流为5mA时，Rz为18Ω;工作电流为1OmA时，Rz为8Ω;为20mA时，Rz为2Ω;>20mA则基本维持此数值。

 

 

    4.额定功耗(Pz)

 

    由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压二极管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mWo

 

    5.反向漏电流(IR)

 

    指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压二极管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。

 

    6.温度系数(α)

 

    如果稳压二极管的温度变化，它的稳定电压也会发生微小变化，温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数(单位：﹪/℃)。一般说来稳压值低于6V属于齐纳击穿，温度系数是负的;高于6V的属雪崩击穿，温度系数是正的。温度升高时，耗尽层减小，耗尽层中，原子的价电子上升到较高的能量，较小的电场强度就可以把价电子从原子中激发出来产生齐纳击穿，因此它的温度系数是负的。雪崩击穿发生在耗尽层较宽电场强度较低时，温度增加使晶格原子振动幅度加大，阻碍了载流子的运动。这种情况下，只有增加反向电压，才能发生雪崩击穿，因此雪崩击穿的电压温度系数是正的。

 

    稳压二极管的工作原理

 

    稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。

 

 

    稳压二极管的作用

 

    想要知道稳压二极管的作用那还得看看稳压二极管的工作原理。稳压二极管的工作原理，是：稳压二极管是二极管中的一种，也具有二极管的基本单向导通特性，也就是，正向加压导通，反向加压不通。一般的二极管反向加压超过管子的反向耐压值，管子就被烧毁了。然而，稳压二极管却不一样，给稳压二极管反向加压，当其pn结被击穿后，其两端的电压基本保持不变。

 

    因此，从上面的分析中可以看出，稳压二极管的作用就是保持电压的稳定，在电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，稳压二极管能保持负载两端的电压将基本不变。串联在较高的电压上，可以保护电路中的电子元器件，防止其被高电流击穿。比如，稳压二极管他可以用在串联型稳压电路中、电视机里的过压保护电路、电弧抑制电路等上面，可以获得更高的稳定电压的。