穩(wěn)壓二極管概述

穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管。利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。

此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。

穩(wěn)壓二極管特性及工作原理

穩(wěn)壓二極管是電子電路中常用的一種二極管，是一種用于穩(wěn)定電壓，且工作在反向擊穿狀態(tài)下的二極管。穩(wěn)壓二極管的正向特性和普通二極管差不多。其反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時，反向電阻很大，反向漏電流極小。但是，當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時，反向電流驟然增大，稱為擊穿，在這一臨界擊穿點上，反向電阻驟然降至很小值。

盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化，而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近，從而實現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。

穩(wěn)壓管的型號有2CW 、2DW 等系列，它的電路符號如圖。

穩(wěn)壓管的伏安特性曲線：

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路原理

由硅穩(wěn)壓管組成的簡單穩(wěn)壓電路如圖，這個電路是怎樣進行穩(wěn)壓的呢？

分析：若電網(wǎng)電壓升高，整流電路的輸出電壓Usr 也隨之升高，引起負(fù)載電壓Usc 升高。由于穩(wěn)壓管DW與負(fù)載Rfz 并聯(lián)，Usc 只要有根少一點增長，就會使流過穩(wěn)壓管的電流急劇增加，使得I1也增大，限流電阻R1上的電壓降增大，從而抵消了Usr 的升高，保持負(fù)載電壓Usc 基本不變。反之，若電網(wǎng)電壓降低，引起Usr 下降，造成Usc 也下降，則穩(wěn)壓管中的電流急劇減小，使得I1減小，R1上的壓降也減小，從而抵消了Usr 的下降，保持負(fù)載電壓Usc 基本不變。

若Usr 不變而負(fù)載電流增加，則R1上的壓降增加，造成負(fù)載電壓Usc 下降。Usc 只要下降一點點，穩(wěn)壓管中的電流就迅速減小，使R1 上的壓降再減小下來，從而保持R1 上的壓降基本不變，使負(fù)載電壓Usc 得以穩(wěn)定。

得出結(jié)論：穩(wěn)壓管起著電流的自動調(diào)節(jié)作用，而限流電阻起著電壓調(diào)整作用。穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻越小，限流電阻越大，輸出電壓的穩(wěn)定性越好。

穩(wěn)壓二極管識別方法

1、在電路中識別

穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD1表示編號為1的穩(wěn)壓管。

2、正負(fù)極識別

從外形上看，金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形，負(fù)極一端為半圓面形。塑封穩(wěn)壓二極管管體上印有彩色標(biāo)記的一端為負(fù)極，另一端為正極。對標(biāo)志不清楚的穩(wěn)壓二極管，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極管相同。

3、色環(huán)穩(wěn)壓二極管識別

色環(huán)穩(wěn)壓二極管上的色環(huán)代表兩個含義：一是代表數(shù)字，二是代表小數(shù)點位數(shù)（通常色環(huán)穩(wěn)壓二極管都是取一位小數(shù)，用棕色表示。也可理解為倍率即：×10（的－1次方），具體顏色對應(yīng)的數(shù)字同色環(huán)電阻）。

4、與普通整流二極管區(qū)分

首先利用萬用表R×1K擋，按把被測管的正、負(fù)電極判斷出來。然后將萬用表撥至R×10K擋上，黑表筆接被測管的負(fù)極，紅表筆接被測管的正極，若此時測得的反向電阻值比用R×1K擋測量的反向電阻小很多，說明被測管為穩(wěn)壓管；反之，如果測得的反向電阻值仍很大，說明該管為整流二極管或檢波二極管。

四款穩(wěn)壓二極管應(yīng)用電路

1、浪涌保護電路

穩(wěn)壓管在準(zhǔn)確的電壓下?lián)舸?，這就使得它可作為限制或保護之元件來使用，因為各種電壓的穩(wěn)壓二極管都可以得到，故對于這種應(yīng)用特別適宜。圖中的穩(wěn)壓二極管D是作為過壓保護器件。只要電源電壓VS超過二極管的穩(wěn)壓值D就導(dǎo)通，使繼電器J吸合負(fù)載RL就與電源分開。

2、電視機里的過壓保護電路

EC是電視機主供電壓，當(dāng)EC 電壓過高時，D導(dǎo)通， 三極管BG導(dǎo)通，其 集電極電位將由原來的高電平（5V）變?yōu)榈碗娖?，通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態(tài)。

3、電弧抑制電路

如圖所示：在電感線圈上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管（也可接入一只普通 二極管原理一樣）的話，當(dāng)線圈在導(dǎo)通狀態(tài)切斷時，由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓就被二極管所吸收，所以當(dāng)開關(guān)斷開時，開關(guān)的電弧也就被消除了。這個應(yīng)用電路在工業(yè)上用得比較多，如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。

4、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

電路如圖所示，在此電路中，串聯(lián)穩(wěn)壓管，BG的基極被穩(wěn)壓二極管D鉗定在13V，那么其發(fā)射極就輸出恒定的12V電壓了。這個電路在很多場合下都有應(yīng)用。