這個是個比較簡單的案例，但是我想通過這個教給大家怎么去使用穩壓二極管對后級電路進行穩壓保護以及對于具體的參數怎么去選擇，計算。

1、背景

反激電源輸出有兩路，一路是輔助電源±15V輸出，一路是主電源5V輸出。5V是整個系統后級的主電源，因此加了光耦+TL431的反饋調節電路，這塊后續有機會給大家講講光耦+TL431電路。輔助電源是±15V，這塊后級的負載就是鉗位二極管，為了保護后級電路。

2、現象

上電波形大約會沖到18V左右，有時候還會沖到20V左右。這個對于后級的鉗位二極管其實影響不大，但是對于我們最初的設計初衷，我們想要的是±15V，作為硬件工程師，不能讓這個問題遺留，一旦量產，很容易暴露問題，并且到時候可能會引發很嚴重的后果，大家都知道量產后或者投入市場再改版就是比較嚴重的問題了，也希望我們做產品開發的，能一直要有這樣的初心，為了我們自己，一絲不茍的精神還是得有。

3、分析原因

3.1可能是因為15V負載電流太小，導致上電瞬間，電壓有過沖。因為±15V本身就沒有什么負載，可以理解為空載。

3.2可能是因為5V輸出的負載導致，因為我們5V有三個比較大的100UF電容，5V雖然沒出問題是因為有反饋調節，但是調節后導致輔助電源±15V會出現問題。

4、驗證分析

具體的不給大家詳細講驗證過程了，也很容易驗證，主要將和今天的主題相關，最終解決措施是給輔助電源±15V輸出增加限流電阻+穩壓二極管。

接下來小編先給大家講一下穩壓二極管的基本知識。

穩壓二極管也稱為齊納二極管或者反向擊穿二極管，在電路中起著穩定電壓的作用，它利用的是二極管被反向擊穿后，此時穩壓二極管導通，起到分流作用，但是穩壓二極管兩端的壓降變化很小，保持在自己的穩壓值，

注意：在導通時，穩壓二極管的導通電流方向是由陰極到陽極。

通俗易懂說：電路中的電壓小于穩壓二極管的擊穿電壓時，起著普通二極管作用，如果大于擊穿電壓，就會起到穩壓二極管作用，進行穩定電壓。這里面說到的擊穿電壓其實就是穩壓二極管手冊中寫道的Uz穩壓值。

一般穩壓二極管電路是需要搭配限流電阻進行一起使用

如圖所示，虛線框中的就是穩壓電路/5

5、那么如何選取穩壓二極管和限流電阻的取值呢？

穩壓二極管選型

5.1：Uz有些手冊中叫Vz，以我的案例為例，我想要輸出為15V，可是實際卻為20V，那么會選取一個Uz為15V的穩壓二極管，手冊中一般會給出最小值和最大值：我選取的為13.8V~15.6V。

5.2：Izk 穩壓管穩定工作的時候的最小工作電流，大家需要知道一點：穩壓管的穩壓性和電流是負相關，電流如果太小，穩壓性能就會減弱。我選用的穩壓管手冊的Izk=0.25mA，我取值IzK=1mA。

當然還有其他參數，比如功耗，你自己通過電流和電壓乘積去和手冊的P作對比，看是否超過額定功耗，一般都不會的。比如我的：15V*1mA=15mW,手冊中的是P=1.5W。

還有Ir,漏電流，這個一般用不到。

主要就是這兩個參數，Izk Uz

限流電阻取值

根據歐姆定律，要想知道R，需要知道U與I。

U：我們目前是已知的，R電阻左邊電壓我取值為20V，因為測量的時候，最高有沖到20V，R電阻右邊的電壓，即穩壓二極管的輸出電壓為15V。U=20-15=5V

I：I=I1+I2 I1：負載電流，我們這里取值為2mA，其實并沒有2mA，負載就是一個保護的鉗位二極管。I2：穩壓二極管穩定工作的時候工作電流，我這里取值1mA，只要基本大于Izk就可以，要在穩壓二極管的工作電流之上。

那么I=3mA，U=5V，R=5/3mA=1.7K

那么選取1.7K電阻，首先從公司庫中查找有沒有此，因為我沒有找到，最終我選擇1K 0603的。

那么我們選取的1K的有沒有問題？我們去反計算一下電流。

I=U/R=20V-15V/1K=5mA，負載電流固定2mA，也就是流過穩壓二極管的電流為3mA,這個3mA是大于穩壓管穩定工作的最小電流0.25mA，并且功耗也是P=3mA*15V=45mW≤1.5W。

因此選擇1K是OK的，那么選用怎樣的封裝呢？

給大家普及一個知識：

1206封裝的電阻功率為：1/4W=0.25W

0805封裝的電阻功率為：1/8W=0.125W

0603封裝的電阻功率：1/10W=0.1W

0402瘋轉搞得電阻功率：1/16W=0.0625W

那么我們這個1K電阻的實際功率是多少？

P=I*I*R=5mA*5mA*1K=5mw=0.005W≤0.1W，為了保險起見，我選用了0603的封裝，也有因為我的板子上的其他地方有用到0603 1K的料，公用這顆料。

以上的計算都只是大概理論計算，和實際肯定會有所偏差，但是有理論支撐，不會差的很大。我主要是給大家一個計算方法或者選型方法。

審核編輯 ：李倩