稳压二极管的原理和伏安特性

稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样,稳压二极管伏安特性曲线如图1所示。

图1 稳压二极管的伏安特性
从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。
1.稳定电压Vz --在规定的稳压管反向工作电流IZ下,所对应的反向工作电压。
2.动态电阻rz--其概念与一般二极管的动态电阻相同,只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 Rz愈小,反映稳压管的击穿特性愈陡。
rz=△Vz /△Iz
3.最大耗散功率 PzM --稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时,PN结的功率损耗为 Pz=VzIz,由 PzM和Vz可以决定Izmax。
4.最大稳定工作电流IzMAX 和最小稳定工作电流IzMIN --稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率,即Pzmax =VzIzmax 。而Izmin对应VzZmin。 若Iz<IzZmin,则不能稳压。
5.稳定电压温度系数 αVZ--温度的变化将使Vz改变,在稳压管中,当|Vz|>7 V时,Vz具有正温度系数,反向击穿是雪崩击穿。
当|Vz|<4V时, VzZ具有负温度系数,反向击穿是齐纳击穿。
当4V<|Vz| <7V时,稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。
使用稳压二极管时要注意三点:
(1) 工程上使用的稳压二极管无一例外都是硅管;
(2) 连接电路时应反接;
(3) 稳压管需串入一只电阻。该电阻的作用一是起限流作用,以保护稳压管;其次,当输入电压或负载电流变化时,通过该电阻上电压降的变化,取出误差信号以调节稳压管的工作电流,从而起到稳压作用。

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