什么是穩(wěn)壓二極管

　　穩(wěn)壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。 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(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。

　　穩(wěn)壓二極管怎么看功率

　　先要知道穩(wěn)壓最大負(fù)載電流，和穩(wěn)壓二級管要求的達(dá)到標(biāo)稱值時的最小電流，兩個相加得到I。

　　再確定電源電壓的最低值，減去穩(wěn)壓值，得到VL，計算出最大限流電阻R=VL/I。

　　在用最大電源電壓，減去穩(wěn)壓值，得到VH，計算最大回路電流Ih= VH/R。

　　最后，才得到穩(wěn)壓管的最小功率 Pl=Ih * 穩(wěn)壓值。

　　實際應(yīng)用中，要留最少30%的余量。

　　主要參數(shù)

　　1.Uz— 穩(wěn)定電壓

　　指穩(wěn)壓管通過額定電流時兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。由于制造工藝的差別，同一型號穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也不完全一致。例如，2CW51型穩(wěn)壓管的Vzmin為3.0V， Vzmax則為3.6V。

　　2.Iz— 額定電流

　　指穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時通過該管的電流值。低于此值時，穩(wěn)壓管雖并非不能穩(wěn)壓，但穩(wěn)壓效果會變差;高于此值時，只要不超過額定功率損耗，也是允許的，而且穩(wěn)壓性能會好一些，但要多消耗電能。

　　3.Rz— 動態(tài)電阻

　　指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動態(tài)電阻則愈小。例如，2CW7C穩(wěn)壓管的工作電流為 5mA時，Rz為18Ω;工作電流為1OmA時，Rz為8Ω;為20mA時，Rz為2Ω ; 》 20mA則基本維持此數(shù)值。

　　4.Pz— 額定功耗

　　由芯片允許溫升決定，其數(shù)值為穩(wěn)定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。例如2CW51穩(wěn)壓管的Vz為3V，Izm為20mA，則該管的Pz為60mWo

　　5. α---溫度系數(shù)

　　如果穩(wěn)壓管的溫度變化，它的穩(wěn)定電壓也會發(fā)生微小變化，溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數(shù)（單位：﹪/℃）。一般說來穩(wěn)壓值低于6V屬于齊納擊穿，溫度系數(shù)是負(fù)的；高于6V的屬雪崩擊穿，溫度系數(shù)是正的。溫度升高時，耗盡層減小，耗盡層中，原子的價電子上升到較高的能量，較小的電場強度就可以把價電子從原子中激發(fā)出來產(chǎn)生齊納擊穿，因此它的溫度系數(shù)是負(fù)的。雪崩擊穿發(fā)生在耗盡層較寬電場強度較低時，溫度增加使晶格原子振動幅度加大，阻礙了載流子的運動。這種情況下，只有增加反向電壓，才能發(fā)生雪崩擊穿，因此雪崩擊穿的電壓溫度系數(shù)是正的。這就是為什么穩(wěn)壓值為15V的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值隨溫度逐漸增大的，而穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值隨溫度逐漸減小的原因。例如2CW58穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)是+0.07%/°C，即溫度每升高1°C，其穩(wěn)壓值將升高0.07%。對電源要求比較高的場合，可以用兩個溫度系數(shù)相反的穩(wěn)壓管串聯(lián)起來作為補償。由于相互補償，溫度系數(shù)大大減小，可使溫度系數(shù)達(dá)到0.0005%/℃。

　　6.IR— 反向漏電流

　　指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。例如2CW58穩(wěn)壓管的VR=1V時，IR=O.1uA;在VR=6V時，IR=10uA。

　?。?）穩(wěn)定電壓Vz：穩(wěn)定電壓就是穩(wěn)壓二極管在正常工作時，管子兩端的電壓值。這個數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有改變，既是同一型號的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)定電壓值也有一定的分散性，例如2CW14硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為6～7.5V。

　?。?）耗散功率PM：反向電流通過穩(wěn)壓二極管的PN結(jié)時，要產(chǎn)生一定的功率損耗，PN結(jié)的溫度也將升高。根據(jù)允許的PN結(jié)工作溫度決定出管子的耗散功率。通常小功率管約為幾百毫瓦至幾瓦。最大耗散功率PZM：是穩(wěn)壓管的最大功率損耗取決于PN結(jié)的面積和散熱等條件。反向工作時，PN結(jié)的功率損耗為：PZ=VZ*IZ，由PZM和VZ可以決定IZmax。

　　（3）穩(wěn)定電流IZ、最小穩(wěn)定電流IZmin、大穩(wěn)定電流IZmax穩(wěn)定電流：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的反向電流；最小穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管工作于穩(wěn)定電壓時所需的最小反向電流；最大穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管允許通過的最大反向電流。

　?。?）動態(tài)電阻rZ：其概念與一般二極管的動態(tài)電阻相同，只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。

　　rz=△VZ/△IZ

　?。?）穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)：溫度的變化將使VZ改變，在穩(wěn)壓管中，當(dāng)|VZ| ＞7 V時，VZ具有正溫度系數(shù)，反向擊穿是雪崩擊穿。當(dāng)|VZ|＜4V時，VZ具有負(fù)溫度系數(shù)，反向擊穿是齊納擊穿。當(dāng)4V＜|VZ|＜7V時，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。這樣的穩(wěn)壓二極管可以作為標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管使用。