稳压二极管

稳压二极管 稳压二极管（又叫齐纳二极管）,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。 目 录 1简介 1. 1.1 原理 2. 1.2 参数 3. 1.3 故障特点 4. 1.4 色环稳压二极管 5. 1.5 温度系数 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/551958.htm" \l "1_5#1_5" 2识别判断 1. 2.1 正负极识别 2. 2.2 色环稳压二极管识别 3. 2.3 与普通整流二极管的区分 3应用 1. 3.1 浪涌保护电路 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/551958.htm" \l "3_9#3_9" 2. 3.2 电视机里的过压保护电路 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/551958.htm" \l "3_10#3_10" 3. 3.3 电弧抑制电路 4. 3.4 串联型稳压电路 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/551958.htm" \l "3_12#3_12" 4反向串联 1. 4.1 反向串联的作用 2. 4.2 瞬态电压抑制器 1简介   稳压二极管 稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。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，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1，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多的稳定电压。[1] 原理 [2]这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。[1] 参数 ⑴稳定电压 ⑵电压温度系数 ⑶动态电阻 ⑷稳定电流 ，最大、最小稳定电流 ⑸最大允许功耗 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3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 色环稳压二极管 由于小功率稳压二极管体积小，在管子上标注型号较困难，所以一些国外产品采用色环来表示它的标称稳定电压值。如同色环电阻一样，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。 有的稳压二极管上仅有2道色环，而有的却有3道。最靠近负极的为第1环，后面依次为第2环和第3环。 仅有2道色环的。标称稳定电压为两位数，即“×× V”（几十几伏）。第1环表示电压十位上的数值，第2环表示个位上的数值。如：第1、2环颜色依次为红、黄，则为24V。 有3道色环，且第2、3两道色环颜色相同的。标称稳定电压为一位整数且带有一位小数，即“×.× V”（几点几伏）。第1环表示电压个位上的数值。第2、3两道色环（颜色相同）共同表示十分位（小数点后第一位）的数值。如：第1、2、3环颜色依次为灰、红、红，则为8.2V。 有3道色环，且第2、3两道色环颜色不同的。标称稳定电压为两位整数并带有一位小数，即“××.× V”（几十几点几伏）。第1环表示电压十位上的数值。第2环表示个位上的数值。第3环表示十分位（小数点后第一位）的数值。不过这种情况较少见，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） IN4728 3.3v IN4729 3.6v IN4730 3.9v IN4731 4.3 IN4732 4.7 IN4733 5.1 IN4734 5.6 IN4735 6.2 IN4736 6.8 IN4737 7.5 IN4738 8.2 IN4739 9.1 IN4740 10 IN4741 11 IN4742 12 IN4743 13 IN4744 15 IN4745 16 IN4746 18 IN4747 20 IN4748 22 IN4749 24 IN4750 27 IN4751 30 IN4752 33 IN4753 34 IN4754 35 IN4755 36 IN4756 47 IN4757 51 摩托罗拉IN52系列 0.5w精密稳压管 IN5226 3.3v IN5227 3.6v IN5228 3.9v IN5229 4.3v IN5230 4.7v IN5231 5.1 IN5232 5.6 IN5233 6 IN5234 6.2 IN5235 6.8 IN5236 7.5 IN5237 8.2 IN5238 8.7 IN5239 9.1 IN5240 10 IN5241 11 IN5242 12 IN5243 13 IN5244 14 IN5245 15 IN5246 16 IN5247 17 IN5248 18 IN5249 19 IN5250 20 IN5251 22 IN5252 24 IN5253 25 IN5254 27 IN5255 28 IN5256 30 IN5257 33 温度系数 如果稳压管的温度变化，它的稳定电压也会发生微小变化，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。一般说来稳压值低于6V属于齐纳击穿，温度系数是负的；高于6V的属雪崩击穿，温度系数是正的。温度升高时，耗尽层减小，耗尽层中，原子的价电子上升到较高的能量，较小的电场强度就可以把价电子从原子中激发出来产生齐纳击穿，因此它的温度系数是负的。雪崩击穿发生在耗尽层较宽电场强度较低时，温度增加使晶格原子振动幅度加大，阻碍了载流子的运动。这种情况下，只有增加反向电压，才能发生雪崩击穿，因此雪崩击穿的电压温度系数是正的。这就是为什么稳压值为15V的稳压管其稳压值随温度逐渐增大的，而稳压值为5V的稳压管其稳压值随温度逐渐减小的原因。 对电源要求比较高的场合，可以用两个温度系数相反的稳压管串联起来作为补偿。由于相互补偿，温度系数大大减小，可使温度系数达到0.0005%/℃。[3] 2识别判断 正负极识别 从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。 色环稳压二极管识别 色环稳压二极管国内产品很少见，大多数来自国外，尤其以日本产品居多。一般色环稳压二极管都标有型号及参数，详细可在元件手册上查到。而色环稳压二极管体积小、功率小、稳压值大多在10V以内，极易击穿损坏。色环稳压二极管的外观与色环电阻十分相似，因而很容易弄错。色环稳压二极管上的色环代表两个含义：一是代表数字，二是代表小数点位数（通常色环稳压二极管都是取一位小数，用棕色表示。也可理解为倍率即：×10（的－1次方），具体颜色对应的数字同色环电阻）. 与普通整流二极管的区分 首先利用万用表R×1K挡，按把被测管的正、负电极判断出来。然后将万用表拨至R×10K挡上，黑表笔接被测管的负极，红表笔接被测管的正极，若此时测得的反向电阻值比用R×1K挡测量的反向电阻小很多，说明被测管为稳压管；反之，如果测得的反向电阻值仍很大，说明该管为整流二极管或检波二极管。这种识别方法的道理是，万用表R×1K挡内部使用的电池电压为1.5V，一般不会将被测管反向击穿，使测得的电阻值比较大。而R×10K挡测量时，万用表内部电池的电压一般都在9V以上，当被测管为稳压管，切稳压值低于电池电压值时，即被反向击穿，使测得的电阻值大为减小。但如果被测管是一般整流或检波二极管时，则无论用R×1K挡测量还是用R×10K挡测量，所得阻值将不会相差很悬殊。注意，当被测稳压二极管的稳压值高于万用表R×10K挡的电压值时，用这种方法是无法进行区分鉴别的。 3应用 浪涌保护电路 （如图2）：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜.图中的稳压 二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通，使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 电视机里的过压保护电路 （如图3）： EC是电视机主供电压，当EC 电压过高时，D导通，三极管BG导通，其集电极电位将由原来的高电平（5V）变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 电弧抑制电路 如图4：在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管（也可接入一只普通二极管原理一样）的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 串联型稳压电路 （如图5）： 在此电路中，串联稳压管，BG的基极被稳压二极管D钳定在13V，那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用。 4反向串联 反向串联的作用 1、经常在功率较大的放大电路，功率管的基极b与发射极e即发射结并联两个反向的二极管，这是通过对发射结输入电流的分流作用而起保护作用； 2、两个二极管反向串联后对与之并联的电路可起过压保护作用，当电路过压时，二极管首先击穿短路； 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，与被保护的PN结并联，保护该PN免遭反向过电压的危害； 作用：过压保护，静电保护，电压钳位，阻尼作用。 瞬态电压抑制器 （Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12毫秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。 1、将TVS二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。 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串扰（Crosstalk）。 3、将TVS二极管放置在信号线及接地间，能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。开关电源中的开关管一般是mos管，由于mos管的G极对静电或过压非常敏感，所以为了保护它免遭损坏才加双向TVS给与保护，一般三极管开关并不害怕静电，很少有这个保护。 4、如果是两个稳压二极管反向串联，正、反方向电压到达稳压值时，电压被钳位； 5、如果是两个稳压二极管反向串联，正、反方向电压到达稳压值时，电流剧增，电动力增大，起阻尼作用；