對(duì)于從事硬件設(shè)計(jì)的工作者來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓管應(yīng)該是我們?cè)陧?xiàng)目中最常用的器件之一了。

穩(wěn)壓二極管，其又被稱為齊納二極管。

其在電路中起穩(wěn)定電壓的作用。利用二極管被反向擊穿后，在一定反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨反向電流變化一特點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)壓的。

與普通二極管最大區(qū)別即是其主要工作在反向擊穿狀態(tài)下。

然而何為反向擊穿，反向擊穿電壓又是指的什么?在了解二極管時(shí)，必須要搞懂這些名詞。

反向擊穿這個(gè)名詞，其實(shí)不僅在二極管的學(xué)習(xí)中會(huì)用到，在日后三極管的學(xué)習(xí)課程中，我們也會(huì)遇到這個(gè)名詞。

二極管屬于正向?qū)ǎ聪蚪刂埂．?dāng)施加正向的電壓時(shí)，電子能通過(guò)二極管。然而當(dāng)在其兩端施加反向電壓時(shí)，電子不能通過(guò)二極管，此時(shí)電路中的二極管相當(dāng)于斷路。但這個(gè)產(chǎn)生的“斷路”取決于施加在二極管兩端的反向電壓。只要反向電壓足夠大，大到一定值時(shí)，二極管就會(huì)被擊穿，此時(shí)擊穿的反向電壓即為反向擊穿電壓。

然而，穩(wěn)壓二極管主要是利用了反向擊穿狀態(tài)下，電流變化很大，然而電壓基本保持不變的特性最終在電路中起到了穩(wěn)壓的作用，同時(shí)穩(wěn)壓管的反向擊穿是可逆的。即失去反向電壓后，穩(wěn)壓管又繼續(xù)恢復(fù)正常的工作 。只要在承受反向電壓的時(shí)候，反向電流不超過(guò)所允許的最大范圍，穩(wěn)壓管就不會(huì)發(fā)生熱擊穿而損壞。

穩(wěn)壓二極管在反向擊穿的前后，根據(jù)R=U/I,電阻會(huì)從很大迅速降低到一個(gè)較小值。所以穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓的值即為其擊穿電壓值，主要與PN結(jié)摻雜濃度有關(guān)。

根據(jù)二極管的擊穿電壓規(guī)定加在二極管上的反向電壓的峰值電壓URWM，一般是反向擊穿電壓的一半或者三分之二。如2CZ52A硅二極管的反向工作峰值電壓為25V，而反向擊穿電壓約為50V，使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過(guò)高。

下圖即是穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線

穩(wěn)壓二極管的關(guān)鍵參數(shù)

穩(wěn)定電壓Uz

穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定工作時(shí)的電壓值稱為穩(wěn)定電壓。

穩(wěn)定電流Iz

穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定工作時(shí)的反向電流稱為穩(wěn)定電流。穩(wěn)壓管允許通過(guò)的最大反向電流稱為最大穩(wěn)定電流，使用穩(wěn)壓管時(shí)，工作電流不能超過(guò)，一般按大于2倍輸出電壓來(lái)設(shè)計(jì);

動(dòng)態(tài)電阻Rz

穩(wěn)壓管在反向擊穿的曲線工作時(shí),電壓變化量 △u 與電流變化量 △i 之比稱為動(dòng)態(tài)電阻，動(dòng)態(tài)電阻越小說(shuō)明穩(wěn)壓性能越好;

額定功耗Pz

由芯片允許溫升決定，它的額定值為穩(wěn)定電壓 Uz 和允許最大電流 Izm 的乘積。

溫度系數(shù)α

穩(wěn)壓管的溫度變化會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定電壓發(fā)生微小變化，因此溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對(duì)變化量即是溫度系數(shù)，溫度系數(shù)越小越好，說(shuō)明穩(wěn)壓管受溫度影響很小。

既然是穩(wěn)壓，且工作狀態(tài) 是屬于反向擊穿狀態(tài)下，那么穩(wěn)壓二極管在使用時(shí)，其負(fù)極接高電位，正極接低電位。

圖為簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路示意圖

當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)

負(fù)載變化

在穩(wěn)壓電路中，往往會(huì)配合著限流電阻R一起使用。

穩(wěn)壓二極管工作條件：1 處于反向擊穿狀態(tài) 2 反向擊穿狀態(tài)下Iz

關(guān)于穩(wěn)壓管在電路中，我們常常會(huì)見(jiàn)到存在多種組合的使用，如下為簡(jiǎn)單的示意圖，我們不僅要了解其作用，還要了解其最終電壓值。

圖1，6V與8V穩(wěn)壓管均被擊穿，VCC為兩者穩(wěn)壓的何值。

圖2. 6V穩(wěn)壓管正向?qū)ǎ?V穩(wěn)壓管反向擊穿穩(wěn)壓，VCC為8V穩(wěn)壓加上6V穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航导礊?.7V。

圖3. 8V穩(wěn)壓管正向?qū)ǎ?V穩(wěn)壓管反向擊穿穩(wěn)壓，VCC為6V穩(wěn)壓加上8V穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航导礊?.7V。

圖4，6V與8V穩(wěn)壓管均正向?qū)ǎ琕CC為正向?qū)▔航抵图礊?.4V。

圖1，穩(wěn)壓值低的6V穩(wěn)壓管先擊穿，8V穩(wěn)壓處于開(kāi)路狀態(tài)，VCC為6V。

圖2 3 4 至少有一個(gè)穩(wěn)壓管正向?qū)ǎ訴CC為0.7V。

最后關(guān)于二極管尤其是貼片式的，正負(fù)極的區(qū)分 我們也要了解一下，主要分為以下方法：

借助放大鏡或者顯微鏡來(lái)進(jìn)行區(qū)分認(rèn)色帶，帶色帶等明顯標(biāo)記的即為二極管負(fù)極，同時(shí)在PCB焊盤上，負(fù)極也往往會(huì)用豎線標(biāo)記起來(lái)。

萬(wàn)用表測(cè)量

將萬(wàn)用表?yè)苤炼O管檔位

將紅黑表筆接觸至二極管兩端，當(dāng)萬(wàn)用表顯示0.3-0.6左右的數(shù)值時(shí)，此時(shí)黑表筆接觸的一端為二極管的負(fù)極，紅表筆接觸的一端為二極管正極。