穩壓二極管

穩壓二極管簡稱穩壓管，正常使用時，工作在反向擊穿狀態。

1.穩壓二極管的符號和特性

穩壓二極管的符號及伏安特性如圖1-3所示。穩壓管的正向特性與普通二極管相同，但在反向擊穿區具有更陡峭的特性曲線，電流變化很大而反向擊穿電壓卻幾乎不變(有較強的電流吞吐能力)，因此穩壓管具有穩壓作用。只要在外電路上采取限流措施，限制穩壓管的功耗，穩壓管就不會損壞，當外加電壓撤除后，穩壓管仍可恢復其單向導電性。

圖1-3　穩壓二極管的符號及伏安特性
(a)符號；(b)伏安特性

2.穩壓管的主要參數

1)穩定電壓U Z

U Z 是指穩壓管正常工作時，穩壓管兩端的反向擊穿電壓，如圖1-3(b)所示。

2)最大穩定電流I Zmax

I Zmax 是指穩壓管的最大允許工作電流，如圖1-3(b)所示,若超過此電流，穩壓管可能會因過熱而損壞。

3)最大耗散功率P Zmax

P Zmax 是指穩壓管工作時，不因過熱而損壞的最大允許功率。手冊上給出的P Zmax 值比U Z I Zmax 要小一些。

4)動態電阻r Z

r Z 定義為穩壓管的電壓變化量與電流變化量之比，即

(1-1)

r Z 值越小，說明穩壓管的穩壓性能越好。

常用1N59系列穩壓管主要參數見表1-2。

表1-2　1N59系列穩壓管主要參數

* I Z 表示r Z 的測試條件，即：r Z 是在I Z 條件下測得的。

3.典型應用

穩壓管具有穩壓功能，因此常用于提供基準電壓或用于電源設備中。由穩壓管組成的穩壓電路如圖1-4所示，注意穩壓管必須是加反向電壓(K正、A負)，要求輸入直流電壓U I >U Z ，確保穩壓管工作在穩壓狀態。由于負載電阻R L 與穩壓管并聯，所以輸出電壓U O =U Z 。其穩壓過程簡述如下：

圖1-4　穩壓電路

假如由于輸入直流電壓U I ↑，或負載電阻R L ↑，都會使輸出電壓U O ↑，而這個電壓又加到穩壓管上，使穩壓管中的電流I Z ↑，進而使限流電阻中的電流(總電流)I R ↑、電壓U R ↑，最終使輸出電壓U O ↓。U I ↑的調節過程為：

值得注意，上述過程的輸出電壓是“穩中有升”的，不可能一點也不增大，正是輸出電壓略有上升，使穩壓管中的電流迅速上升，才能進行輸出電壓的調節。

綜上所述，穩壓的實質是：利用使穩壓管有很強的電流吞吐能力，及時調節了限流電阻上的壓降。由此可見限流電阻在這個電路中的重要作用。