稳压二极管的工作原理、主要参数及应用实例

一.工作原理

稳压二极管，是指利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。

稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。

二.主要参数

1N4727 DataSheet截起图:

Bzt52c2v0 DataSheet截起图:

1.Vz— 稳定电压。

指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。从上面的datasheet可以知道，Bzt52c2v4的VZT,最小值为2.2,最大值为2.6,相差0.4V.

2.IzT— 稳定电流。

指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。

3.rzJ— 动态电阻。

指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。上面的datasheet可以知道，1N4727在Iz=1mA的时候，rzJ=400Ω。

4.Pz— 额定功耗。

由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mWo

5.Ctv— 电压温度系数。

是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。

6.IR— 反向漏电流。

指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。对于稳压二极管来说，稳压二极管的反相就是二极管的正向，即稳压二极管正端接正，负端接负，这样的话与稳压二极管的用法的接法相反，不起稳压作用。

三.应用实例

需要明确两个问题:

1)稳压二极管在实际应用时,需串一电阻使用

2)稳压二极管产生的电路给后极电路提供的电流很有限,有的地方扩流,会增加一个三极管,正常情况下,不建议这样应用,因为,这个电路不具备短路保护功能,相同功能的LDO,成本估计还便宜.需要根据实际情况进行取舍!

当选择好合适的稳压二极管型号后:

1)额定功率Pz和稳定电压Vz就确定了,那么最大的电流Iz=Pz/Uz

2)通过查阅datasheet,就可以确定好IzT,

3)稳二极管的电流I变化区间为:IzT

4)负载电流I0最小为0,此时电流全部流过稳压二极管,所以这时的电阻值需满足稳二极管不能超过最大功率.

5)负载电流I0最大值IZ-IzT,此时要保证流过稳压二极管的电流不小于IzT,小于IzT,稳压二极管就不工作.

所以电阻的取值与负载电流有关,当负载电流确定好变化的范围后,稳压二极管的电流I的关系如下:

I=I1-Io=(Ui-Vz)/R -Io

IzT< (Ui-Vz)/R -Io

电阻的取值需要满足上式范围