穩壓二極體串聯使用設計及注意的問題

　　穩壓二極體的使用注意問題穩壓二極體用途廣泛，使用極多。看起來應用很簡單，但如果不注意，也極易損壞。以下是選用時的幾點注意事項：

　　可將多隻穩壓二極體串聯使用，但由於二極體參數的離散性比較大，不得並聯使用。

　　溫度對半導體器件的特性影響較大，當環境溫度超過50℃時，溫度每升高1℃，應將最大耗散功率降低1％。

　　穩壓二極體管腳必須在離管殼5mm以上處進行焊接，最好使用30W以下的電烙鐵進行焊接。若使用40～75W電烙鐵焊接時焊接時間應不超過 8～10s。儘量使用內裝焊料的焊錫絲焊接，不要使用大塊焊錫加松香的方法。

　　為了使穩壓二極體的電壓溫度係數得到補償，可以將穩壓二極體與矽二極體（包括矽穩壓二極體）串聯使用，所串的正向二極體不得超過三個，也可與特殊的溫度補償管串聯使用。

　　為了獲得較低的穩定電壓，可以選擇適當的穩壓二極體以相反極性方向串聯，再加以適當的工作電流來獲得。即將穩壓二極體正向使用。

　

　　普通二極體的特性就是正向電壓下導通，反向電壓下截止。這個反向電壓也就是我們通常所說的耐壓。比如一個耐壓100V的普通二極體，當加在它兩端的反向電壓達到100V以上時，就會產生漏電，如果繼續升高反向電壓，二極體就會因反向擊穿而報廢。

　　普通二極體應用在正嚮導通區，而穩壓二極體應用在反向電壓區，在正向接法下，穩壓管與普通二極體特性相仿。穩壓管的穩壓值也就是它的反向電壓擊穿值。當反向電壓超過穩壓二極體的額定穩壓值時，也會產生反向漏電流，與普通二極體不同的是，穩壓管在反向擊穿的時候，其漏電流是近直線急劇上升的，但只要該電流不超過穩壓管的最大額定電流，當反向電壓低於穩壓管的穩壓值後，穩壓管又會處於反向截止狀態而不會損壞。

　　上面4個圖，就是靈活運用二極體的正反向特性而得到的不同穩壓輸出。圖中的普通二極體都是矽二極體。所以在正嚮導通時，其兩端的正向電壓降約為0.7V。電阻R可以限制穩壓管的最大反向電流和負載電流。

　　左上圖，用兩個穩壓管反向串聯，它的輸出穩壓值是兩個管子的穩壓值相加。所以是5.6+3.6=9.2V

　　右上圖和左下圖，都是用一個普通二極體和一個穩壓管正反串聯，輸出的穩壓電壓是穩壓管的穩壓值加上0.7V。所以右上圖是5.6+0.7=6.3V；左下圖是3.6+0.7=4.3V。

　　右下圖，用兩個普通二極體正向串聯，所以輸出電壓被鉗制在0.7V+0.7V=1.4V左右。

　　這裡要說明的是。鍺材料和矽材料做成的二極體，其PN結正嚮導通電壓是不同的，鍺二極體約0.2～0.3 V，小電流矽二極體的正向壓降在中等電流水平下，約0.6～0.8 V；所以在設計無線電遠程接收電路中採用鍺二極體可以提高檢波靈敏度。由於矽材料的溫度穩定特性遠高於鍺材料，所以得到大量應用。

　　有了以上的概念，我們在實際中遇到手頭沒有合適的配件而要調整穩壓輸出的時候，就可以靈活運用了。比如利用矽二極體的正向壓降，在5V穩壓電源輸出端正向串入一個整流二極體，就可以得到4.3V的輸出。串入兩個可近似得到3.6V的輸出電壓……但要注意，利用二極體的正向壓降來製作的穩壓電路，因為正向壓降隨電流大小而略有變化，所以如果負載電流變化較大時電壓波動也大。

　　穩壓管除了製作穩壓電路，還可以作為一次性保護電路。比如在重要部位，禁止電壓升高損壞寶貴器件，可以用一個穩壓管與該處的電源反向並聯，當電源電壓因故障突然升高，超過穩壓管的穩壓值以後，穩壓管由截止狀態迅速轉入反向擊穿，直接將電源短路，燒斷熔絲或限流保護電阻，保護了該電源支路的所有負載不會因為超壓而損壞。由於這種保護用的穩壓管平時是不起作用的，所以在應急修理中可以暫時不用，經驗豐富的維修人員在緊急狀況下甚至還可以就地取材，拆卸下來作為維修緊缺配件靈活使用。

　　穩壓二極體的使用注意事項：

　　1、要注意一般二極體與穩壓二極體的區別方法。不少的一般二極體，特別是玻璃封裝的管，外形顏色等與穩壓二極體較相似，如不細心區別，就會使用錯誤。區別方法是：看外形，不少穩壓二極體為園柱形，較短粗，而一般二極體若為園柱形的則較細長；看標誌，穩 壓二極體的外表面上都標有穩壓值，如5V6，表示穩壓值為5.6V；用萬用表進行測量，根據單向導電性，用X1K擋先把被測二極體的正負極性判斷出來，然後用X10K擋，黑表筆接二極體負極，紅表筆接二極體正極，測的阻值與X1K擋時相比，若出現的反向阻值很大，為一般二極體的可能性很大，若出現的反向阻值變得很小，則為穩壓二極體。

　　2、注意穩壓二極體正向使用與反向使用的區別。穩壓二極體正嚮導通使用時，與一般二極體正嚮導通使用時基本相同，正嚮導通後兩端電壓也是基本不變的，都約為0.7V。從理論上講，穩壓二極體也可正向使用做穩壓管用，但其穩壓值將低於1V，且穩壓性能也不好，一般不單獨用穩壓管的正嚮導通特性來穩壓，而是用反向擊穿特性來穩壓。反向擊穿電壓值即為穩壓值。有時將兩個穩壓管串聯使用，一個利用它的正向特性，另一個利用它的反向特性，則既能穩壓又可起溫度補償作用，以提高穩壓效果。

　　3、要注意限流電阻的作用及阻值大小的影響。在穩壓二極體穩壓電路中，一般都要串接一個電阻R，如圖1或2示。該電阻在電路中起限流和提高穩壓效果的作用。若不加該電阻即當R=0時，容易燒壞穩壓管，穩壓效果也會極差。限流電阻的阻值越大，電路穩壓性能越好，但輸入與輸出壓差也會過大，耗電也就越多。

　　4、要注意輸入與輸出的壓差。正常使用時，穩壓二極體穩壓電路的輸出電壓等於穩壓管反向擊穿後兩端的穩壓值，若輸入到穩壓電路中的電壓值小於穩壓管的穩壓值，則電路將失去穩壓作用，只有是大於關係時，才有穩壓作用，並且壓差越大，限流電阻的阻值也應越大，否則會損壞穩壓管。

　　5、穩壓管可串聯使用。幾個穩壓管串聯後，可獲得多個不同的穩壓值，故串聯使用較常見。下面舉例說明兩個穩壓管串聯使用後，如何求得穩壓值。若一個穩壓管的穩壓值為5.6V，另一個穩壓值為3.6V，設穩壓管正嚮導通時電壓均為0.7V，則串聯後共有四種不同的穩壓值。

　　6、穩壓管一般不並聯使用。幾個穩壓管並聯後，穩壓值將由最低（包括正嚮導通後的電壓值）的一個來決定。還是以上述兩個穩壓管為例，來說明穩壓值的計算方法。兩個並聯後共有四種情況，穩壓值只有兩個。除非特殊情況，穩壓二極體都不並聯使用。

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