什么是稳压二极管:
稳压二极管(Zener diode)利用了pn结的反向特性。当提高pn结二极管的反向电压时,大电流在一定的电压下开始流动,并得到恒定的电压。(这种现象称为击穿,其电压称为击穿电压。)稳压二极管积极利用了这一特性。由于这种击穿电压也被称为齐纳电压,所以稳压二极管也被称为齐纳二极管。下面是稳压二极管的结构电路元器件图:
稳压二极管工作特性:
由上面的稳压二极管电压和电流特性曲线,我们可以知道稳压二极管在反向击穿时仍然可以长时间稳定工作,不损坏,而且工作在反向击穿时的稳压管只要工作电流保持在一定范围,则两端电压波动的范围就很小,稳压管正是利用这个特性实现稳压的。
当在正向偏置下,稳压二极管就体现了名称中的二极管的特性,和二极管无异。一般情况下Vf的值一般0.7V(和材料有关)。需要注意的是,不同的稳压二极管的正向压降和温度以及电压有关,下面是不同温度和正向压降和电流的关系
当在在反向偏置下,当反向电压没达到齐纳电压Vz时,稳压二极管处于截止状态;而当反向电压增加到Vz值附近时,稳压二极管开始导通,产生齐纳电流Iz。随着反向电压逐渐增大,反向电流Ir也会在变化。尽管电流在很大的范围内变化,只要工作电流保持在一定范围,则两端电压波动的范围就很小,从而实现了二极管的稳压功能。
稳压二极管选型:
耗散功率Pz:稳压管的功率不能超过这个值。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。最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。当芯片结温到达最大时,此时的功率为耗散功率。常见的耗散功率Pz是在环温25℃的时候测试出来的。这里需要注意下环温和结温的区别。
齐纳电压:稳压二极管通过齐纳电流时两端产生的稳定电压值。这个值在不同的电流和温度的情况下会有不同。同时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。所以我们可以经常看到一般手册上给出的也是一个范围值。而齐纳电流就是工作电压等于齐纳电压时的反向电流。
反向漏电流:指稳压二极管在规定的反向电压下的漏电流。
动态电阻:稳压二极电压和电流的比值,可粗略的认为是稳压二极管的等效电阻。电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。实际选型时选用动态电阻小的,动态电阻越小,稳压性能越好。