稳压二极管的特性及电路应用 稳压管限流电阻的计算

稳压二极管也称为齐纳二极管（zener diode）

1.稳压二极管特性

对于普通二极管而言，正向导通、反向截止，反向电压过高会击穿损坏。而稳压二极管是一种特殊工艺制造的面结型半导体二极管，它的正向特性与普通二极管相同，反向特性却比较特殊，它最大的特点就是可以稳定地工作在反向击穿状态而不会损坏，并且在反向击穿状态下电流变化很大的范围内，电压基本保持恒定。稳压管在电路中主要起到稳压和提供基准电压的作用。

稳压管伏安特性曲线

注：稳压管工作在图中A-B区间，这条线越陡，稳压管的性能越好。IZ（min）和IZ（max）是稳压管工作在正常稳压状态时的最小和最大工作电流，反向电流小于IZ（min）时，稳压管处于反向截止状态，稳压特性消失；反向电流大于IZ（max）时,稳压管可能会被烧毁。

2.稳压二极管主要参数

示例：1SMA5929稳压管

①VZ— 稳定电压

VZ是稳压二极管在反向击穿区时的工作电压，是稳压管重要的参数，这个数值随工作电流和温度的不同略有改变。示例中：1SMA5929标称稳压值为15V，实际稳压范围在14.25V～15.75V之间。

②PZM— 最大耗散功率

1SMA5932规格书片段

稳压二极管正常工作时能承受的最大功率，规格书中直接查阅，示例：1SMA5929的最大耗散功率为1.5W。而稳压管的额定功率损耗为：Pz=Vz*Iz。

③IZT— 稳定工作电流

指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值，工作在这个电流值对应的稳压性能最好（上限不能超出最大稳定工作电流（关注公众号 电路一点通）（关注公众号 电路一点通），下限不能低于最小稳定工作电流）。示例：1SMA5929的稳定工作电流为25mA。

④RZ—动态电阻

RZ=△VZ/△IZ，反向击穿时电压变化与电流变化的比值，动态电阻越小，稳压效果越好。

3.稳压管限流电阻的计算

首先我们要明白，稳压二极管为什么要加限流电阻，作用有二：

①稳压二极管工作在反向击穿区时，内阻很小，如果不加限流电阻，输入电压没有超过标称稳压值稳压管截止则不会有问题，但输入电压超出标称稳压值后，流经稳压管的电流急剧增大，稳压管实际消耗功率急剧增大，很快超出稳压管最大耗散功率，从而损坏稳压管。

②限流电阻在保护稳压管的同时，也会给稳压管提供一个稳定的工作电流，使稳压管处于我们需要的这个稳压的状态。

限流电阻计算图例

稳压过程分析：输入电压VS升高，会导致输出电压VO升高，稳压管与负载并联，所以稳压管两端电压相应升高，根据稳压管反向击穿特性，微弱的电压变化会导致电流IZ变化很大，IZ增大，IS也会增大，限流电阻RS两端的压降会增大，从而抵消了VS的变化，使得VO保持稳定，反之亦然。

限流电阻计算公式

注：稳压二极管可以串联使用（两个15V稳压管串联做30V稳压管使用）。

使用稳压管进行稳压，适用于后级负载功率较小且精度要求不高的场合。

4.稳压二极管电路应用

串联稳压电路，输入在25V上下波动，输出稳定在15V

审核编辑：汤梓红