什么是稳压二极管？稳压二极管的应用电路和原理分析

稳压二极管比较特殊，基本结构与普通二极管一样，也有一个PN结。由于制造工艺的不同，当这种PN结处于反向击穿状态时，PN结不会损坏(普通二极管的PN结是会损坏)，在稳压二极管用来稳定电压时就是利用它的这一击穿特性。由于稳压二极管具有稳压作用，因此在很多电路当中均有应用，如稳压电源、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等等。

一、什么是稳压二极管

01.稳压管工作原理

如下图是稳压二极管伏安特性曲线图，当电压达到稳压值Uz时，曲线很陡，说明流过稳压二极管的电流在大小变化时，稳压二极管两端的电压大小基本不变，也就是说在一定电压范围内，随着流过稳压二极管的电流变化，稳压二极管两端电压大小基本保持不变，这就是稳压二极管的工作原理，它利用的是它的反向工作特性。

02.稳压管主要参数

①稳定电压Uz：稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压;

②稳定电流Iz：稳压管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。稳压管允许通过的最大反向电流称为最大稳定电流，使用稳压管时,工作电流不能超过，一般按大于2倍输出电压来设计;

③动态电阻Rz：稳压管在反向击穿的曲线工作时,电压变化量△Uz与电流变化量△I之比称为动态电阻，动态电阻越小说明稳压性能越好;

④额定功耗Pz：由芯片允许温升决定，它的额定值为稳定电压Uz和允许最大电流Iz的乘积。

⑤温度系数α：稳压管的温度变化会导致稳定电压发生微小变化，因此温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数，温度系数越小越好，说明稳压管受温度影响很小。

二、稳压二极管的应用电路和原理

1、典型的串联型稳压电路

在此电路中，三极管T的基极被稳压二极管D稳定在13V，那么其发射极就输出恒定的13-0.7=12.3V电压了，在一定范围内，无论输入电压升高还是降低，无论负载电阻大小变化，输出电压都保持不变，这个电路在很多场合下都有应用。

2、电视机里的过压保护电路

115V是电视机主供电电压，当电源输出电压过高时，D导通，三极管T导通，其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平，通过待机控制线的电压使电视机进入待机保护状态。

3、电弧抑制电路

在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管（也可接入一只普通二极管原理一样）的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。

4、浪涌保护电路

稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通，使继电器J吸合负载RL就与电源分开。

正反向串联的作用

如果是两个稳压二极管反向串联，正、反方向电压到达稳压值时，电压被钳位（即不能再升高）。

1、经常在功率较大的放大电路，功率管的栅极G与源极S即发射结一个稳压二极管，这是通过限制电压对G-S起保护作用，防止G-S之间的绝缘层被过高的电压击穿。

2、两个二极管反向串联后对与之并联的电路可起过压保护作用，当电路过压时，二极管首先击穿短路。

　　审核编辑：汤梓红