穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)，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體器件。在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很少的數(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)壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性和電路符號見圖1。
穩(wěn)壓二極管伏安特性和電路符號
穩(wěn)壓二極管是用于穩(wěn)定電壓的單PN結二極管。結構同整流二極管。加在穩(wěn)壓二極管的反向電壓增加到一定數(shù)值時，將可能有大量載流子隧穿PN結的位壘，形成大的反向電流，此時電壓基本不變，稱為隧道擊穿。當反向電壓比較高時，在位壘區(qū)內將可能產(chǎn)生大量載流子，受強電場作用形成大的反向電流，而電壓亦基本不變，為雪崩擊穿。因此，反向電壓臨近擊穿電壓時，反向電流迅速增加，而反向電壓幾乎不變。這個近似不變的電壓稱為齊納電壓（隧道擊穿）或雪崩電壓（雪崩擊穿）。
穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿狀態(tài)。反向電流在-IZK和-IZM之間時，二極管兩端的電壓基本不變，等于UZ，即為穩(wěn)定電壓。對硅穩(wěn)壓二極管而言，穩(wěn)定電壓在5V以下的器件靠齊納電壓工作，穩(wěn)定電壓在7V以上的器件靠雪崩電壓工作，兩者之間的器件兩種形式的擊穿都可能起作用。
電流IZK是器件起穩(wěn)壓作用的最小工作電流,而IZM則是最大可利用的齊納電流或雪崩電流，其值受穩(wěn)壓二極管耗散功率的限制。IZ是相應于穩(wěn)定電壓UZ的工作電流。最大工作電流的范圍從幾個毫安到幾十安。常用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓標稱值約在2～200V的范圍內。
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)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。
穩(wěn)壓管的應用:
1、浪涌保護電路(如圖2):
什么是穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓管在準確的電壓下?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就導通,使繼電器J吸合負載RL就與電源分開。
2、電視機里的過壓保護電路(如圖3):
什么是穩(wěn)壓二極管
EC是電視機主供電壓,當EC電壓過高時,D導通,三極管BG導通,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4）:
什么是穩(wěn)壓二極管
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,當線圈在導通狀態(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,所以當開關斷開時,開關的電弧也就被消除了.這個應用電路在工業(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(如圖5):
什么是穩(wěn)壓二極管
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用。
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