穩壓二極體的原理和伏安特性

2020-11-25 電子發燒友

穩壓二極體的原理和伏安特性

工程師曾玲 發表於 2018-06-29 11:13:00

穩壓二極體是應用在反向擊穿區的特殊矽二極體。穩壓二極體的伏安特性曲線與矽二極體的伏安特性曲線完全一樣，穩壓二極體伏安特性曲線如圖1所示。


圖1 穩壓二極體的伏安特性

從穩壓二極體的伏安特性曲線上可以確定穩壓二極體的參數。

1．穩定電壓Vz --在規定的穩壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。

2．動態電阻rz--其概念與一般二極體的動態電阻相同，只不過穩壓二極體的動態電阻是從它的反向特性上求取的。 Rz愈小，反映穩壓管的擊穿特性愈陡。

rz＝△Vz /△Iz

3．最大耗散功率 PzM --穩壓管的最大功率損耗取決於PN結的面積和散熱等條件。反向工作時，PN結的功率損耗為 Pz＝VzIz，由 PzM和Vz可以決定Izmax。

4．最大穩定工作電流IzMAX 和最小穩定工作電流IzMIN --穩壓管的最大穩定工作電流取決於最大耗散功率，即Pzmax ＝VzIzmax 。而Izmin對應VzZmin。 若Iz＜IzZmin，則不能穩壓。

5．穩定電壓溫度係數 αVZ--溫度的變化將使Vz改變，在穩壓管中，當|Vz|＞7 V時，Vz具有正溫度係數，反向擊穿是雪崩擊穿。

當|Vz|＜4V時， VzZ具有負溫度係數，反向擊穿是齊納擊穿。

當4V＜|Vz| ＜7V時，穩壓管可以獲得接近零的溫度係數。這樣的穩壓二極體可以作為標準穩壓管使用。

使用穩壓二極體時要注意三點：

（1） 工程上使用的穩壓二極體無一例外都是矽管；

（2） 連接電路時應反接；

（3） 穩壓管需串入一隻電阻。該電阻的作用一是起限流作用，以保護穩壓管；其次，當輸入電壓或負載電流變化時，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號以調節穩壓管的工作電流，從而起到穩壓作用。

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