一、工作原理
1.1定义
稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。利用PN结反向击穿状态,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。
1.2原理
稳压二极管工作在反向击穿区。当管子两端所加的反向电压低于反向击穿电压时,反向电流很小,与普通二极管特性一致。当所加反向电压达到反向击穿电压时,反向电流会突然急剧上升,稳压管被反向击穿。此时流过稳压管的反向电流很大,但稳压管两端的电压基本不变,这就是稳压管能在电路中能起到稳压的原理。
二、关键参数
2.1 Uz— 稳定电压
稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。1N4733A的稳定电压范围4.84~5.36V,正常值VZnom为5.1V。
2.2 Iz— 稳定电流
稳压管产生稳定电压时通过该管的最小电流值。
2.3 Izm— 最大稳定电流
最大稳定电流Izm是为了保证稳压管安全工作而规定的。如果流过稳压管的电流超过最大稳定电流Izm,稳压管的实际功率将会超过最大允许耗散功率,此时稳压管会发生热击穿而损坏。
2.4 Rz— 动态电阻
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,稳压性能则越好。
2.5 IR— 反向漏电流
稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如1N4733A的VR=1V时,IR=10uA。
三、应用电路
探针1处是当外部电源超过稳定电压Uz且稳定电流大于Iz时,稳压二极管1N4733A两端的稳压电压(5.1V)。
探针2处是稳压二极管正常工作后,电路的输出电压(4.37V),约为Uz-0.7V。
探针3处是流过稳压管3处的电流I(58.8mA)。
下图是1N4733A的参数表
在实际使用时,流过稳压二极管的电流I必须小Izm,否则会损坏稳压管。