穩(wěn)壓二極管是應(yīng)用在反向擊穿區(qū)的特殊硅二極管。穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線與硅二極管的伏安特性曲線完全一樣,穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線的反向區(qū)、符號和典型應(yīng)用電路如圖1所示。
(a) 符號 (b) 伏安特性 (c) 應(yīng)用電路 圖1 穩(wěn)壓二極管的伏安特性
從穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線上可以確定穩(wěn)壓二極管的參數(shù)。
(1)穩(wěn)定電壓vz ——在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流iz下,所對應(yīng)的反向工作電壓。
(2)動態(tài)電阻rz——其概念與一般二極管的動態(tài)電阻相同,只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。 rz愈小,反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。
rz =dvz /diz
(3)最大耗散功率pzm ——穩(wěn)壓管的最大功率損耗取決于pn結(jié)的面積和散熱等條件。反向工作時,pn結(jié)的功率損耗為 pz= vziz,由pzm和vz可以決定izmax。
(4)最大穩(wěn)定工作電流izmax和最小穩(wěn)定工作電流izmin——穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定工作電流取決于最大耗散功率,即pzmax=vzizmax 。而izmin對應(yīng)vzmin。 若iz<izmin,則不能穩(wěn)壓。
(5)穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)——溫度的變化將使vz改變,在穩(wěn)壓管中,當(dāng)êvzê>7v時,vz具有正溫度系數(shù),反向擊穿是雪崩擊穿。
當(dāng)êvzê<4v時,vz具有負(fù)溫度系數(shù),反向擊穿是齊納擊穿。
當(dāng)4v<êvzê <7v時,穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。這樣的穩(wěn)壓二極管可以作為標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管使用。
穩(wěn)壓二極管在工作時應(yīng)反接,并串入一只電阻。
電阻的作用一是起限流作用,以保護(hù)穩(wěn)壓管;其次是當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流變化時,通過該電阻上電壓降的變化,取出誤差信號以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流,從而起到穩(wěn)壓作用。