一、概念

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

二、工作原理

穩(wěn)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(shí)，反向電阻值很大，反向漏電流極小。但是，當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí)，反向電流驟然增大，產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，稱為擊穿狀態(tài)。雪崩擊穿并不會(huì)造成二極管永久性損毀，重復(fù)性也極好。

在這一臨界擊穿點(diǎn)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(nèi)變化，而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近，從而實(shí)現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。

穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線圖如下：

三.主要參數(shù)

1、穩(wěn)定電壓(Uz)

指穩(wěn)壓二極管通過PN結(jié)額定電流時(shí)兩端所產(chǎn)生的穩(wěn)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(dǎo)體制造工藝的差別，同一型號穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值也不一定相同。

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

2、額定電流(Iz)

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

3、動(dòng)態(tài)電阻(Rz)

指穩(wěn)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(dòng)態(tài)電阻則越小，穩(wěn)壓性能越好。

例如：S-LMSZ5231BT1G穩(wěn)壓二極管的工作電流為 5mA時(shí)，Rz為17Ω;

工作電流為10mA時(shí)，Rz為9Ω;為20mA時(shí)，Rz為2Ω ; > 20mA則基本維持此數(shù)值。

公式：Rz= (△Uz)/(△Iz)

4、額定功耗(Pz)

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

例如S-LMSZ5231BT1G穩(wěn)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(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。

例如S-LMSZ5231BT1G穩(wěn)壓二極管的VR=2V時(shí)，IR≈5uA。

6、溫度系數(shù)(α)

如果穩(wěn)壓二極管的溫度變化，它的穩(wěn)定電壓也會(huì)發(fā)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(shù)(單位：﹪/℃)。

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

七、需要注意的事項(xiàng)

1、穩(wěn)壓二極管的選用：穩(wěn)壓二極管一般用在穩(wěn)壓電源中作為基準(zhǔn)電壓源或用在過電壓保護(hù)電路中作為保護(hù)穩(wěn)壓管極管。

2、選用的穩(wěn)壓二極管，應(yīng)滿足應(yīng)用電路中主要參數(shù)的要求。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同，穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負(fù)載電流50%左右。

3、穩(wěn)壓二極管損壞后，應(yīng)采用同型號穩(wěn)壓二極管或電參數(shù)相同的穩(wěn)壓二極管來更換。

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

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

5 、當(dāng)Iz電流超過穩(wěn)壓管最大工作電流Izm時(shí)，二極管會(huì)因?yàn)檫^熱而造成永久性損壞。
審核編輯：湯梓紅