稳压二极管真的可以稳压吗?

众所周知,稳压二极管是在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性。这句话透露了两个意思:

  1. 稳压二极管要反向接入电路
  2. 必须在一定范围内(达到Iz)工作才能稳压

这时候就必须了解下稳压二极管的主要参数:

  1. Vz— 稳定电压。指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。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。
  2. Iz— 稳定电流。指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压效果会变差;高于此值时,只要不超过额定功率损耗,也是允许的,而且稳压性能会好一些,但要多消耗电能。
  3. Rz— 动态电阻。指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变,一般胜作电流愈大,动态电阻则愈小。例如,2CW7C稳压管的工作电流为5mA时,Rz为18Ω;工作电流为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA时,Rz为2Ω ; > 20mA则基本维持此数值。
  4. Pz— 额定功耗。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。
  5. Ctv— 电压温度系数。是说明稳定电压值受温度影响的参数。
  6. IR— 反向漏电流。指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。

这里主要关注三个参数 Vz、Iz、Pz,这个在数据手册中都能查到,这里我们拿1N4728A举例,该管Vz=3.3V,Iz=76ma,Pz=1000mw。

好不容易找到的Vz-Iz图,由图可见当电流为76ma时,电压大约是3.3V,当电流继续增大,V变化很小。 

所以对于这个管子,如果想利用它将电压稳定到3.3V,对电流I要求是76ma=<I<<Imax,Imax=1000/3.3=303ma,如果低于这个值也是可以的,但是电压也会略有下降,但是低太多也不行,如果I只有10ma,那么电压输出就非常低了;Imax只是理论最大电流值,实际使用要低于这个值;其次加到管子上的电压必须大于Vz也就是3.3V,太小则未到击穿状态。

 如上电路Vin=10.943V,I=73.138ma,可见Vout=3.299V,由于I未达到要求的Iz=76ma,所以Vout略小于3.3V,但是也是可以接受的。

所以,稳压二极管并非很简单的就能实现“稳压”,它对输入电压(也可以说输入电流)的要求比较高,而且电流也不能太大,条件很苛刻,多数情况下它只是作为保护作用,如单片机IO口加3.3V(或5V)稳压二极管防止浪涌电压,如果是5转3.3V,建议还是LDO,但是如果你对电流要求不高(200ma以内),还是可以用稳压二极管加一个保持电容实现的。

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