一、概念

穩壓二極管(Zener diode)，又稱齊納二極管。利用PN結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象(電流變換，電壓不變特性)，制作成穩壓作用的特殊二極管。穩壓二極管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用，其可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。

二、工作原理

穩壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多，反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時，反向電阻值很大，反向漏電流極小。但是，當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時，反向電流驟然增大，產生雪崩效應，稱為擊穿狀態。雪崩擊穿并不會造成二極管永久性損毀，重復性也極好。

在這一臨界擊穿點上，反向電阻驟然降至極小值，電流通過變大。盡管電流在很大的范圍內變化，而二極管兩端的電壓卻基本上穩定在擊穿電壓附近，從而實現了二極管的穩壓功能。

穩壓二極管的伏安特性曲線圖如下：

三.主要參數

1、穩定電壓(Uz)

指穩壓二極管通過PN結額定電流時兩端所產生的穩定電壓值，該值隨工作電流和溫度的不同而略有變化。由于半導體制造工藝的差別，同一型號穩壓二極管的穩壓值也不一定相同。

例如：S-LMSZ5231BT1G型穩壓二極管的Vzmin為4.85V, Vzmax則為5.36V。

2、額定電流(Iz)

指穩壓二極管產生穩定電壓時通過該管的電流值。低于此值時，穩壓二極管雖并非不能穩壓，但穩壓效果會變差;高于此值時，只要不超過額定功率損耗，也是允許的，而且穩壓性能會好一些，但要多消耗電能。

3、動態電阻(Rz)

指穩壓二極管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流越大，動態電阻則越小，穩壓性能越好。

例如：S-LMSZ5231BT1G穩壓二極管的工作電流為 5mA時，Rz為17Ω;

工作電流為10mA時，Rz為9Ω;為20mA時，Rz為2Ω ; > 20mA則基本維持此數值。

公式：Rz= (△Uz)/(△Iz)

4、額定功耗(Pz)

由器件允許溫升決定，其數值為穩定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積（Pz=Iz*Vz）。

例如S-LMSZ5231BT1G穩壓二極管的Vz為5.1V，Izm為20mA，則該管的Pz為101mW/℃。

5、反向漏電流(IR)

指穩壓二極管在規定的反向電壓下產生的漏電流。

例如S-LMSZ5231BT1G穩壓二極管的VR=2V時，IR≈5uA。

6、溫度系數(α)

如果穩壓二極管的溫度變化，它的穩定電壓也會發生微小變化，溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數(單位：﹪/℃)。

一般說來穩壓值低于6V屬于齊納擊穿，溫度系數是負的;高于6V的屬雪崩擊穿，溫度系數是正的。溫度升高時，耗盡層減小，耗盡層中，原子的價電子上升到較高的能量，較小的電場強度就可以把價電子從原子中激發出來產生齊納擊穿，因此它的溫度系數是負的。雪崩擊穿發生在耗盡層較寬電場強度較低時，溫度增加使晶格原子振動幅度加大，阻礙了載流子的運動。這種情況下，只有增加反向電壓，才能發生雪崩擊穿，因此雪崩擊穿的電壓溫度系數是正的。

七、需要注意的事項

1、穩壓二極管的選用：穩壓二極管一般用在穩壓電源中作為基準電壓源或用在過電壓保護電路中作為保護穩壓管極管。

2、選用的穩壓二極管，應滿足應用電路中主要參數的要求。穩壓二極管的穩定電壓值應與應用電路的基準電壓值相同，穩壓二極管的最大穩定電流應高于應用電路的最大負載電流50%左右。

3、穩壓二極管損壞后，應采用同型號穩壓二極管或電參數相同的穩壓二極管來更換。

4、可以用具有相同穩定電壓值的高耗散功率穩壓二極管來代換耗散功率低的穩壓二極管，但不能用耗散功率低的穩壓二極管來代換耗散功率高的穩壓二極管。

例如，0.5W、6.2V的穩壓二極管可以用1W、6.2V穩壓二極管代換（降額使用）。

5 、當Iz電流超過穩壓管最大工作電流Izm時，二極管會因為過熱而造成永久性損壞。
審核編輯：湯梓紅