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標簽 > 穩壓二極管
要理解穩壓二極管的工作原理，只要了解二極管的反向特性就行了。所有的晶體二極管，其基本特性是單向導通。就是說，正向加壓導通，反向加壓不通。這里有個條件就是反向加壓不超過管子的反向耐壓值。
穩壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用pn結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。［1］ 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小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定，穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。
原理
穩壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多，反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時，反向電阻很大，反向漏電流極小。但是，當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時，反向電流驟然增大，稱為擊穿，在這一臨界擊穿點上，反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內變化，而二極管兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近，從而實現了二極管的穩壓功能。
穩壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用pn結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。［1］ 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小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定，穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。
原理
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穩壓二極管的應用電路及應用原理
一、穩壓二極管原理及特性
一般三極管都是正向導通，反向截止;加在二極管上的反向電壓、如果超過二極管的承受能力，二極管就要擊穿損毀。但是有一種二極管，它的正向特性與普通二極管相同，而反向特性卻比較特殊：當反向電壓加到一定程度時，雖然管子呈現擊穿狀態，通過較大電流，卻不損毀，并且這種現象的重復性很好;反過來著，只要管子處在擊穿狀態，盡管流過管子的電在變化很大，而管子兩端的電壓卻變化極小起到穩壓作用。這種特殊的二極管叫穩壓管。
穩壓管的型號有2CW、2DW 等系列，它的電路符號如圖5-17所示。
穩壓管的穩壓特性，可用圖5一18所示伏安特性曲線很清楚地表示出來。
穩壓管是利用反向擊多區的穩壓特性進行工作的，因此、穩壓管在電路中要反向連接。穩壓管的反向擊穿電壓稱為穩定電壓、不同類型穩壓管的穩定電壓也不一樣，某一型號的穩壓管的穩壓值固定在口定范圍。例如：2CW11的穩壓值是3.2伏到4.5伏，其中某一只管子的穩壓值可能是3.5伏，另一只管子則可能是4，2伏。
在實際應用中，如果選擇不到穩壓值符合需要的穩壓管，可以選用穩壓值較低的穩壓管，然后串聯一辦或幾只硅二極管“枕墊”，把穩定電壓提高到所需數值。這是利用硅二極管的正向壓降為0.6～0.7伏的特點來進行穩壓的。因此，二極管在電路中必須正向連接，這是與穩壓管不同的。
穩壓管穩壓性能的好壞，可以用它的動態電阻r來表示：
顯然，對于同樣的電流變化量ΔI，穩壓管兩端的電壓變化量ΔU越小，動態電阻越小，穩壓管性能就越好。
穩壓管的動態電阻是隨工作電流變化的，工作電流越大。動態電阻越小。因此，為使穩壓效果好，工作電流要選得合。工作電流選得大些，可以減小動態電阻，但不能超過管子的最大允許電流（或最大耗散功率）。各種型號管子的工作電流和最大允許電流，可以從手冊中查到。
穩壓管的穩定性能受溫度影響，當溫度變化時，它的穩定電壓也要發生變化，常用穩定電壓的溫度系數來表示這種性能例如2CW19型穩壓管的穩定電壓Uw= 12伏，溫度系數為0.095%℃，說明溫度每升高1℃，其穩定電壓升高11.4毫伏。為提高電路的穩定性能，往往采用適當的溫度補償措施。在穩定性能要求很高時，需使用具有溫度補償的穩壓，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。
二、穩壓二極管穩壓電路圖
由硅穩壓管組成的簡單穩壓電路如圖5- l9（a）所示。硅穩壓管DW與負載Rfz，并聯，R1為限流電阻。
這個電路是怎樣進行穩壓的呢？
若電網電壓升高，整流電路的輸出電壓Usr也隨之升高，引起負載電壓Usc 升高。由于穩壓管DW與負載Rfz并聯，Usc 只要有根少一點增長，就會使流過穩壓管的電流急劇增加，使得I1也增大，限流電阻R1上的電壓降增大，從而抵消了Usr的升高，保持負載電壓Usc 基本不變。反之，若電網電壓降低，引起Usr下降，造成Usc 也下降，則穩壓管中的電流急劇減小，使得I1減小，R1上的壓降也減小，從而抵消了Usr的下降，保持負載電壓Usc 基本不變。
若Usr 不變而負載電流增加，則R1上的壓降增加，造成負載電壓Usc 下降。Usc 只要下降一點點，穩壓管中的電流就迅速減小，使R1上的壓降再減小下來，從而保持R1上的壓降基本不變，使負載電壓Usc 得以穩定。
綜上所述可以看出，穩壓管起著電流的自動調節作 用，而限流電阻起著電壓調整作用。穩壓管的動態電阻越小，限流電阻越大，輸出電壓的穩定性越好。
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在這個電子技術日新月異的時代，無數微小的電子元件支撐起了我們日常生活中不可或缺的電子設備。它們就像是一個個勤勞的小蜜蜂，默默地在電子設備的世界里忙碌著。
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