稳压二极管(又称齐纳二极管),稳压二极管是一种用于稳定电压的单PN结二极管。稳压二极管是一种直到临界方向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压二极管由于天生具有稳压作用,因此在很多电路当中均有应用,广泛用在稳压电源、电子点火器、直流电平平移、限幅电路、过压保护电路等当中。
稳压二极管的工作原理
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
依据稳压二极管伏安特性曲线图,当电压达到稳压值Uz时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,也就是说在在一定电压范围内,随着流过稳压二极管的电流变化,稳压二极管两端电压大小基本保持不变,这就是稳压二极管的工作原理,它利用的是它的反向工作特性。
稳压二极管又多个特点:稳压电路、过压保护、温度补偿、限幅电路。
稳压二极管的特征
1)稳定电压Uz
稳定电压含义是稳压二极管在反向击穿区时的工作电压值。
2)额定功率Pz
有芯片允许温升决定,它的额定值为稳定电压Uz和允许最大电流lz的乘积。
3)稳定电流Iz
稳压管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。稳压管允许通过的最大反向电流称为最大稳定电流,使用稳压管时,工作电流不能超过,一般按大于2倍输出电压来设计。
4)温度系数
稳压管的温度变化会导致稳定电压发生微小变化,因此温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数,温度系数越小越好,说明稳压管受温度影响很小。
温度的变化将使VZ改变,在稳压管中,当|VZ|》7V时,Vz具有正温度系数,反向击穿是雪崩击穿。当|Vz|<4V时,VZ具有负温度系数,反向击穿是齐纳击穿。
当4V<|Vz|<7V时,稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。