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(dǎo)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(zhǔn)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(jié)二極管。結(jié)構(gòu)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(jié)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(dāng)反向電壓比較高時，在位壘區(qū)內(nèi)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(yīng)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(biāo)稱值約在2～200V的范圍內(nèi)。
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(yīng)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(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(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(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(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(yīng)用。
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