穩(wěn)壓二極管是利用pn結(jié)反向擊穿特性所表現(xiàn)出的穩(wěn)壓性能制成的器件。穩(wěn)壓二極管也稱齊納二極管或反向擊穿二極管,在電路中起穩(wěn)定電壓作用。它是利用二極管被反向擊穿后,在一定反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨反向電流變化這一特點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)壓的。穩(wěn)壓二極管通常由硅半導(dǎo)體材料采用合金法或擴(kuò)散法制成。它既具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦?,又可工作于反向擊穿狀態(tài)。在反向電壓較低時(shí),穩(wěn)壓二極管截止;當(dāng)反向電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí),反向電流突然增大,穩(wěn)壓二極管進(jìn)入擊穿區(qū),此時(shí)即使反向電流在很大范圍內(nèi)變化時(shí),穩(wěn)壓二極管兩端的反向電壓也能保持基本不變。但若反向電流增大到一定數(shù)值后,穩(wěn)壓二極管則會(huì)被徹底擊穿而損壞。
穩(wěn)壓二極管根據(jù)其封裝形式、電流容量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可以分為多種類型。穩(wěn)壓二極管根據(jù)其封裝形式可分為金屬外殼封裝穩(wěn)壓二極管、玻璃封裝(簡(jiǎn)稱玻封)穩(wěn)壓二極管和塑料封裝(簡(jiǎn)稱塑封)穩(wěn)壓二極管。塑封穩(wěn)壓二極管又分為有引線型和表面封裝兩種類型。
穩(wěn)壓管的主要參數(shù)有:①穩(wěn)壓值vz 。指當(dāng)流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為某一規(guī)定值時(shí),穩(wěn)壓管兩端的壓降。②電壓溫度系數(shù) 。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值vz的溫度系數(shù)在vz低于4v時(shí)為負(fù)溫度系數(shù)值;當(dāng)vz的值大于7v時(shí),其溫度系數(shù)為正值;而vz的值在6v左右時(shí),其溫度系數(shù)近似為零。目前低溫度系數(shù)的穩(wěn)壓管是由兩只穩(wěn)壓管反向串聯(lián)而成,利用兩只穩(wěn)壓管處于正反向工作狀態(tài)時(shí)具有正、負(fù)不同的溫度系數(shù),可得到很好的溫度補(bǔ)償。③動(dòng)態(tài)電阻rz。表示穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能的優(yōu)劣,一般工作電流越大,rz越小。④允許功耗pz。由穩(wěn)壓管允許達(dá)到的溫升決定,小功率穩(wěn)壓管的pz值為100~1000mw,大功率的可達(dá)50w。⑤穩(wěn)定電流iz。測(cè)試穩(wěn)壓管參數(shù)時(shí)所加的電流。實(shí)際流過(guò)穩(wěn)壓管的電流低于iz時(shí)仍能穩(wěn)壓,但rz較大。
穩(wěn)壓管的最主要的用途是穩(wěn)定電壓。在要求精度不高、電流變化范圍不大的情況下,可選與需要的穩(wěn)壓值最為接近的穩(wěn)壓管直接同負(fù)載并聯(lián)。在穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源系統(tǒng)中一般作基準(zhǔn)電源,也有在集成運(yùn)放中作為直流電平平移。其存在的缺點(diǎn)是噪聲系數(shù)較高,穩(wěn)定性較差。