简介

稳压二极管，英文名称Zener diode，它也被称为齐纳二极管。它的电路符号是：这个二极管是一个具有高电阻的半导体器件，直到临界反向击穿电压.在这个临界击穿点上，反向电阻降低到一个非常小的值，电流增加，电压保持不变。稳压二极管根据击穿电压进行分级。由于这一特性，稳压管主要用作电压调节器或电压参考元件，其伏安特性如下图所示，稳压二极管可以串联使用，以获得更高的电压。

原理

稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性与普通二极管相似。当反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流很小。然而，当反向电压接近反向电压的临界值时，反向电流突然增大，称为击穿。在这个临界击穿点上，反向电阻突然降至很小的值。虽然电流变化很大，但二极管两端的电压基本稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。

主要参数

1.Uz—稳定电压

它是指稳压管通过额定电流时，两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的变化而略有变化。由于制造工艺的不同，同一型号稳压管的稳压值并不完全一致。例如：2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

2.Iz—反向漏电电流

指稳压管产生稳定电压时通过管道的电流值。当低于这个值时，虽然稳压管也可以稳压，但稳压效果会变差；当高于这个值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，稳压性能会更好，但要消耗更多的电能。

3.Rz—动态电阻

指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。这一比率随工作电流而变化。一般来说，工作电流越大，动态电阻越小。例如：2CW7C稳压管的工作电流为5mA时，Rz为18Ω;工作电流为10mA时，Rz为8Ω;工作电流为20mA时，Rz为2Ω ;工作电流 > 20mA则基本维持此数值。

4.Pz—额定功耗

稳定电压取决于芯片的允许温升Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如：2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mW。

5.α—温度系数

如果稳压管的温度发生变化，其稳定电压也会发生轻微变化，温度变化1℃管道两端电压的相对变化是温度系数(单位:%/℃）。一般来说，稳压值低于6V属于齐纳击穿，温度系数为负；高于6；V属于雪崩击穿，温度系数为正。当温度升高时，耗尽层降低。在耗尽层中，原子的价格电子上升到更高的能量，较小的电场强度可以刺激原子的价格电子产生齐纳击穿，因此其温度系数为负。当耗尽层宽电场强度较低时，雪崩击穿发生，温度升高会增加晶格原子的振幅，阻碍载流子的运动。在这种情况下，雪崩击穿只能通过增加反向电压来发生，所以雪崩击穿的电压温度系数是正的。这就是为什么稳压值是15V稳压管的稳压值随温度逐渐增大，稳压值为5V稳压管其稳压值随温度逐渐降低的原因。例如：2CW58稳压管的温度系数是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。

在电源要求高的情况下，可以串联两个温度系数相反的稳压管作为补偿。由于相互补偿，温度系数大大降低，温度系数可以达到0.005%/℃。

6.IR—反向漏电流

指在规定的反向电压下，稳压二极管产生的泄漏电流。例如：2CW58稳压管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。

故障特点

稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这三个故障中，前一个故障显示电源电压升高；后两个故障表现为电源电压降至零伏或输出不稳定。

如何识别判断

1.电路中稳压二极管的识别:稳压二极管常用于电路中"ZD"数字表示，例如：ZD1稳压管表示编号为1。

2.正负极识别

从外观上看，金属封装稳压二极管体的正端为平面，负端为半圆形。塑料密封稳压二极管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对于标管，也可以用万用表来判断其极性。测量方法与普通二极管相同，即万用表R×1k在齿轮中，将两个支架分别连接到稳压二极管的两个电极上，测量一个结果，然后测量调整后的两个支架。在两个测量结果中，当电阻较小时，黑色笔连接到稳压二极管的正极，红色笔连接到稳压二极管的负极。

这里指的是指针式万用表。由于测量电阻齿轮所用电池与红色和黑色笔连接的极性问题，测量二极管的正极和负极结果与使用指针的万用表相反，即测量结果较小时，黑色笔连接到稳压二极管的负极，红色笔连接到稳压二极管的正极。

3.色环稳压二极管识别

色环稳压二极管在国内产品中很少见，大部分来自国外，尤其是日本。一般来说，色环稳压二极管标有型号和参数，详细信息可以在元件手册中找到。色环稳压二极管体积小.功率小.大多数稳压值为10V在里面，它很容易击穿和损坏。色环稳压二极管的外观与色环电阻非常相似，因此容易出错。色环稳压二极管上的色环代表两种含义：一种代表数字，另一种代表小数点数（通常，色环稳压二极管以小数点表示，以棕色表示）。它也可以理解为倍率，即：×10(的－1次方)，数字同色环电阻对应的具体颜色。

由于小功率稳压二极管体积小，难以在管道上标注型号，因此一些国外产品使用色环来表示其标称稳定电压值。与色环电阻一样，环的颜色有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑，它们分别用来表示数值1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。

有的稳压二极管上只有2道色环，而有的则有3道色环。最靠近负极的为第1环，后面依次为第2环和第3环。

只有两个色环。标称稳定电压为两位数，即“××V”(几十几伏)。第一环表示电压十位数值，第二环表示个位数值。例如：第1、2环颜色依次为红、黄，则为24V。

有三个色环，第2.3两个色环颜色相同。标称稳定电压为一位整数和一位小数，即，即“×.×V”(几点几伏)。第一环表示电压位上的值。第2.3两个色环(颜色相同)共同表示十分位(小数点后第一位)的值。例如：第1、2、3环颜色依次为灰、红、红，则为8.2V。

有三个色环，第2.3两个色环有不同的颜色。标称稳定电压为两位整数，带有小数位，即，即“××.×V”(几十点几伏)。第一个环表示十位电压上的值。第二个环表示单位数值。第三个环表示十位数值(小数点后第一位)。然而，这种情况很少见，例如:棕、黑、黄（10.4V）和棕、黑、灰（10.8V）常用稳压二极管的型号对照表（注：后面的二极管型号是以1开头的，如1N4728,1N4729等）。

4.稳压二极管与普通整流二极管的区别

先用万用表R×1K挡，按被测管正、负电极判断出来。然后拨万用表R×10K堵塞时，黑色表笔连接被测管的负极，红色表笔连接被测管的正极。如果此时测量的反向电阻值比使用R×1K齿轮测量的反向电阻要小得多，说明被测管是稳压管；相反，如果测量的反向电阻值仍然很大，则表明该管为整流二极管或检测二极管。这种识别方法的原理是，万用表R×1K内部电池电压为1.5V，一般不会将被测管反向击穿，使测得的电阻值较大。而R×10K测量挡块时，万用表内部电池电压一般为9V以上，当被测管为稳压管，且稳压值低于电池电压值时，即被反向击穿，使测得的电阻值大大降低。但是，如果被测管是一般整流管或检波二极管，则无论是否使用R×1K仍然使用齿轮测量R×10K挡测量，得到的电阻值不会相差很大。请注意，被测稳压二极管的稳压值高于万用表R×10K这种方法无法区分和识别挡块的电压值。

反向串联

两个稳压二极管的反向串联作用:1、在功率较大的放大电路中，功率管的基极b和发射极e是发射结并联的两个反向二极管，通过发射结输入电流的分流作用起到保护作用；2、两个二极管反向串联后，可以对并联电路起到过压保护作用。当电路过压时，二极管首先突破短路；双向过压保护。这种双向过压保护。这种双向tvs，双向过压保护电路一般用于电子电路和保护电路PN并联保护PN避免反向过电压的危害；功能：过压保护、静电保护、电压钳位、阻尼功能。

瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)简称TVS，它是一种二极管形式的高效保护装置。TVS当二极管的两极受到反向瞬态高能冲击时，它可以以10-12秒的速度将两极之间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极之间的电压钳位于预定值，有效保护电子线路中的精密元件免受各种浪涌脉冲的损坏。

1.将TVS在信号和电源线上加入二极管，可以防止微处理器或单片机瞬脂肪冲洗，如静电放电效应.交流电源浪涌和开关电源噪声引起的故障。

2.静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲，并能持续10ms;而一般的TTL器件，遇到超过30ms的10V脉冲时，便会导至损坏。利用TVS二极管，可有效吸收会造成器件损坏的脉冲，并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。

3.将TVS二极管放置在信号线和接地之间，可以避免不必要的噪声影响数据和控制总线。开关电源中的开关管一般为mos管，由于mos管G极对静电或过压非常敏感，因此为了保护其免受损坏，增加双向TVS给予保护，一般三极管开关不怕静电，很少有这种保护。

4.如果两个稳压二极管反向串联，.当反向电压达到稳压值时，电压被钳位；

5.如果两个稳压二极管反向串联，.当反向电压达到稳压值时，电流急剧增加，电力增大，起阻尼作用。

稳压二极管使用时候需要注意的一些事项

1.稳压二极管的选择：稳压二极管一般用作稳压电源中的基准电压源或过压保护电路中的保护稳压管极管。

2.选择的稳压二极管应满足应用电路中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的参考电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流应比应用电路的最大负载电流高50%左右。

3.稳压二极管损坏后，应使用相同类型的稳压二极管或具有相同电气参数的稳压二极管。

4.可以用具有相同稳定电压值的高耗散电压二极管代替低耗散电压二极管，但不能用低耗散电压二极管代替高耗散电压二极管。例如：0.5W、6.2V的稳压二极管可以用1W、6.2V稳压二极管代换。