穩壓二極體應用講解

提供參考電壓的簡單齊納二極體電路

最基本的穩壓二極體電路由一個穩壓二極體和一個電阻組成。齊納二極體提供參考電壓，但必須使用串聯電阻以限制流入二極體的電流，否則會有大量電流流過二極體，並且二極體可能會被破壞。

齊納二極體電路中的電阻值應經過計算，以給出所用電源電壓所需的電流值。通常，大多數低功率引線的齊納二極體的最大功耗為400 mW。理想情況下，電路的功耗應設計為小於該值的一半，但為使晶片正常工作，進入齊納二極體的電流不應低於5 mA左右，否則電流調節不正確。具體的值需要參考實際型號的規格書。

基本基準電壓穩壓二極體電路

電路設計實例

以齊納二極體電路為例，該穩壓器電路從12伏的輸入電源中提供消耗2mA電流輸出穩定的5.1V電壓。可以使用以下簡單步驟來計算所需的電阻器：

計算串聯電阻兩端的電壓差:
12-5.1 = 6.9V

流過穩壓二極體的電流為15 mA。該電流值的選定需參考選定穩壓二極體的規格書，規格書內有設計範圍值。

計算齊納二極體的功耗。當電流為15 mA時，整個管子的功耗為：
15 mA x 5.1V= 76.5mW
功耗在二極體的最大限制內.

確定通過串聯電阻的電流。齊納二極體為15 mA，負載為2 mA（依據實際負載而定），即17 mA。

確定串聯電阻的值。使用歐姆定律，可以通過其兩端的壓降和通過它的總電流來計算：
6.9 / 17 mA = 0.405歐姆
選定相近的電阻值是390歐姆。

確定串聯電阻的功率。可以使用通過電阻的電流值和之前計算出的電阻值來確定：
P=V x I = 6.9V x 17mA = 117毫瓦

所以選擇一個四分之一瓦的電阻應該足夠了。

齊納二極體電路應用技巧

用發射極或源極跟隨器的齊納二極體電路： 為了使齊納二極體的電壓儘可能穩定，流過齊納二極體的電流必須保持恆定。負載汲取的電流的任何變化都必須最小化，因為這些變化會改變流過齊納二極體的電流並引起輕微的電壓變化。通過使用發射極跟隨器電路級來減小從齊納二極體電路獲取的電流，從而減小負載所引起的變化。

用恆流源驅動以獲得最佳穩定性： 改善齊納二極體穩定性的另一種方法是使用良好的恆流源。僅使用電阻器的簡單電路就可以滿足許多應用的需要，但是採用電流源可以改善電路性能，因為幾乎可以保持電流恆定，從而保證輸出電壓的恆定。

確保有足夠的電流進行反向擊穿： 必須確保有足夠的電流流過二極體，以確保其保持反向擊穿狀態。對於典型的400 mW器件，必須保持約5 mA的電流。有關最小電流的準確值，請參考特定器件的規格書。如果未提供此最小電流，則二極體將無法正常導通，並且整個電路將無法運行。

確保不超過齊納二極體的最大電流限制： 雖然必須確保有足夠的電流流過齊納二極體，但不得超過最大限制。