一、 定义
稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。利用PN结的反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,制成的起稳压作用的二极管。 此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更高的稳定电压。
二、 特性
稳压管的伏安特性曲线
1、 在正向特性区,稳压二极管和普通二极管表现一致。
2、 在反向特性区,当电压未达到稳压管的稳定电压Vz,此时稳压管的阻抗很大,反向电流很小,此时阻抗的斜率基本保持小范围增大;随着电压的增大,阻抗斜率开始增大的临界点,我们称之为拐点,用右下标K表示;继续随着电压的增大到VZ电压附近,电流变化率突然增大,电压基本保持不变,从而达到稳压的效果,称为齐纳击穿,此时二极管动态电阻温度系数为负温度系数;当电压升高到使电流超过Izmax时,二极管发生雪崩击穿,此时温度系数为正温度系数,且击穿为不可逆。
三、 常用指标
1.Vz/Vzt— 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,规格书中常用Vzt表示,该值为测试条件下的Vz,默认为Vz。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,稳压管的稳定电压并不是一个固定值,而是随着电流变化而在一定范围内波动的。
2.Iz— 反向漏电电流
指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。Izmin为稳压管处于临界工作电压时的电流,Izmax为稳压管最大能承受的电流。规格书中一般标明在Vzt电压时的电流为Izt。
3.Zz— 动态阻抗
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,一般是工作电流愈大,动态电阻则愈小;动态电流越小,相同电流变化引起的电压变化就越小,其稳压效果也越好。
4.PD— 耗散功耗
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,温度越高,其耗散功耗越小。
四、 特殊应用
1、 在需要获得更高的稳定电压时,稳压二极管可以串联起来使用;
2、 由于稳压二极管参数的离散性比较大,一般不作并联使用;并联时,稳压管并联可以看成是两个动态电阻的并联,其阻值受电流的影响,由于二极管本身参数不一致,就会导致两个并联的二极管动态电阻不一样,小的阻抗电流大,温度会升高,并且齐纳击穿时二极管呈负温度系数,随着温度的升高,电阻进一步减小,会导致电流增大,发热会更严重。