穩(wěn)壓二極管的工作原理：穩(wěn)壓二極管也叫穩(wěn)壓管，它在電路中一般起到穩(wěn)定電壓的作用，也可以為電路提供基準電壓值。穩(wěn)壓二極管使用特殊工藝制造，這種工藝使它在反向擊穿時仍然可以長時間穩(wěn)定工作，不損壞，而工作在反向擊穿狀態(tài)的穩(wěn)壓管只要工作電流保持在一定范圍，則它兩端電壓波動的范圍就很小，穩(wěn)壓管正是利用這個特性實現(xiàn)穩(wěn)壓的。下圖是穩(wěn)壓管伏安特性曲線，在正常穩(wěn)壓工作狀態(tài)下，穩(wěn)壓管就工作在圖中AB這段區(qū)間。

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穩(wěn)壓二極管重要參數(shù)：

1 穩(wěn)定電壓：穩(wěn)定電壓是指標稱穩(wěn)定電壓，理想穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值是一個固定的電壓數(shù)值，但實際真實穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓會在一定范圍波動，有些型號的穩(wěn)壓管應(yīng)用手冊中會給出標稱穩(wěn)定電壓值，最小穩(wěn)定電壓值和最大穩(wěn)定電壓值，但也有些手冊中只給出標稱穩(wěn)定電壓值。下圖所示是穩(wěn)壓管1N4733A-G的應(yīng)用手冊中給出的穩(wěn)定電壓值。

?2 最大耗散功率：最大耗散功率是指可以穩(wěn)定工作的最大功率值，在工作電路中穩(wěn)壓管的功率不應(yīng)超過這個值。下圖所示是穩(wěn)壓管1N47XXA-G的應(yīng)用手冊中給出的最大耗散功率值。

?3 額定工作電流（Izt）：額定工作電流是指穩(wěn)壓管可以長時間穩(wěn)定工作，并且穩(wěn)壓性能最好時對應(yīng)的工作電流值。下圖所示是穩(wěn)壓管1N4733A-G的應(yīng)用手冊中給出的額定工作電流。

?4 最小穩(wěn)定工作電流：最小穩(wěn)定工作電流是指可以使穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓功能的最小工作電流，如果穩(wěn)壓管電流小于這個值，會進入反向截止區(qū)，在反向截止區(qū)穩(wěn)壓管是沒有穩(wěn)壓功能的。下圖所示是穩(wěn)壓管1N4733A-G的應(yīng)用手冊中給出的最小穩(wěn)定工作電流，1毫安。

?5 最大穩(wěn)定工作電流：最大穩(wěn)定工作電流是指可以使穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓功能的最大工作電流，如果超過這個電流，會導(dǎo)致穩(wěn)壓管損壞。有些穩(wěn)壓管的應(yīng)用手冊中并沒有給出最大穩(wěn)定工作電流，這是因為這個參數(shù)可以由標稱穩(wěn)定電壓和最大耗散功率兩個參數(shù)得出。

6 動態(tài)電阻：穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻等于電壓變化與電流變化的比值。動態(tài)電阻越小穩(wěn)壓效果越好，這是因為動態(tài)電阻小，則相同電流變化引起的電壓變化就越小，所以電壓就越穩(wěn)定。從穩(wěn)壓管的反向伏安特性可以看出，穩(wěn)壓管的工作電流越接近最大穩(wěn)定工作電流則動態(tài)電阻越小，越接近最小工作電流則動態(tài)電阻越大。所以穩(wěn)壓管工作電流接近最大穩(wěn)定工作電流時穩(wěn)壓效果才好。下圖所示是穩(wěn)壓管1N4733A-G的應(yīng)用手冊中給出的動態(tài)電阻。

?穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理的定性分析：穩(wěn)壓管在電路應(yīng)用中一般要串聯(lián)一個限流電阻，用來保護穩(wěn)壓管，避免工作電流過大導(dǎo)致?lián)p壞，另外通過選定合理的限流電阻值，也可以避免穩(wěn)壓管工作電流過小而進入反向截止區(qū)，失去穩(wěn)壓效果。所以說這個限流電阻R即起到保護作用，也起到設(shè)定合適工作電流的作用。下圖是穩(wěn)壓二極管的典型應(yīng)用電路：

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?穩(wěn)壓二極管典型電路限流電阻計算：限流電阻不能太高或太低，既要承受最高的輸入電壓，同時也要保證不能限制最大的負載電流。根據(jù)這個條件，計算R(max)應(yīng)該在輸入電壓最小時，不限制最大的負載電流 R = (Vin(min) - Vout)/IL(max) 姑且忽略Iz = 0時的 穩(wěn)壓二極管也能起作用 R(min)應(yīng)該在輸入電壓最大時，負載電流最小時，保護穩(wěn)壓二極管使別超過其最大電流 R = （Vin(max) - Vout）/Iz(max)而且要保證IZ（max）> IL(max) 。因為如果負載為空載的時候，電流全流到Iz上。

實用電路
穩(wěn)壓電路：如下圖是阻容降壓電路圖，當負載 RL 電流增大時，電阻 R2 上的壓降增大，負載電壓隨之降低；但是，只要穩(wěn)壓管兩點電壓稍有下降，穩(wěn)壓管電流就會顯著減小，使通過電阻 R2 的電流和電阻 R2 上的壓降基本不變，使得負載電壓也基本不變。負載電流減小時，穩(wěn)壓過程則與此過程相反。
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?過壓保護：過壓有過高電壓和低電壓保護，如圖是低壓保護電路，避免負載長時間處于低壓狀態(tài)而端斷開電路，它利用的是穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓，一旦電源電壓VCC超過穩(wěn)壓管擊穿電壓時，那么穩(wěn)壓管就會導(dǎo)通，這時候觸點K吸合，繼電器接通，負載RL工作。當VCC電壓過低(沒有達到穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓值)時，觸點不動作，繼電器不會吸合。

?溫度補償：穩(wěn)壓二極管在溫度補償電路利用的是穩(wěn)壓二極管的溫度系數(shù)，如下圖是用溫度互補型穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，采用互補型穩(wěn)壓二極管對于穩(wěn)壓要求較高的電路當中，特別是溫度對電壓的影響，這種具有溫度互補特性的穩(wěn)壓二極管內(nèi)部其實有兩只普通的穩(wěn)壓二極管，但是它們的溫度特性相反，當溫度升高或下降時，一只二極管的管壓降下降，另一只二極管的管壓降升高，這樣兩只二極管總的管壓降保持不變，起到到溫度補償作用。

?限幅電路：如下圖是反向比例電路，輸入信號加入反相輸入端，對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為Vout=-R3/R1*Vin。為了防止放大器輸出電壓超過限定值,可增加穩(wěn)壓管限幅，使輸出的電壓峰值被限制在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值上。

?總結(jié)
穩(wěn)壓管在使用中要注意以下問題：
1 穩(wěn)壓管使用時要串聯(lián)一個限流電阻，用來保護穩(wěn)壓管并設(shè)定其工作電流。
2 ?實際穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值是一個范圍，同一批穩(wěn)壓管的實際穩(wěn)壓值可能會存在差異，但不會和標稱穩(wěn)壓值差太多。
3 穩(wěn)壓管可以串聯(lián)使用，串聯(lián)有四種不同接法，不同接法的穩(wěn)壓數(shù)值也各不相同。一般不并聯(lián)使用。
4 為了使穩(wěn)壓效果更穩(wěn)定，需要使穩(wěn)壓管工作在中度偏深的擊穿狀態(tài)，所以輸入的電壓值最好是2到3倍的穩(wěn)定電壓值，即Uin=2~3（UZD），比如如果要使電壓穩(wěn)定在12伏，而輸入電壓是18伏，雖然可以穩(wěn)壓，但是穩(wěn)壓管處在淺度擊穿狀態(tài)，穩(wěn)壓效果并不好。
5 穩(wěn)壓管工作狀態(tài)電流值不高，比如上述的1N47XXA系列最高也不到100ma，所以不適用于大功率的場合。
6 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓有一定范圍，在要求高精度電壓的場合并不適用，這時可以使用專用的穩(wěn)壓模塊代替。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-540251.html

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