稳压二极管是一种特殊的二极管,是由硅材料制成的面接触型晶体二极管,简称稳压管。稳压管有与普通二极管相类似的伏安特性,图10-10是稳压管的符号和伏安特性。稳压管和普通二极管的主要区别在于,稳压管是工作在PN结的反向击穿状态。通过在制造过程中的工艺措施和使用时限制反向电流的大小,能保证稳压管在反向击穿状态下不会因过热而损坏。在反向击穿状态下,反向电流在一定范围内变化时,稳压管两端的电压变化很小,利用这一特性可以起到稳定电压的作用。
稳压管的主要参数如下。
(1)稳定电压UZ:当通过稳压管的电流为规定的测试电流IZ时,通过稳压管两端的电压值。由于半导体器件参数的分散性,同一型号的稳压管的UZ存在一定差别。例如,型号为2CWll的稳压管的稳定电压为3.2~4.5V。但就某一支管子而言,UZ应为确定值。
(2)稳定电流IZ:指稳压管具有正常稳压作用且不被热击穿时的工作电流。要求在Imin~Imax范围内。工作电流小于Imin则没有稳压作用,大于Imax则稳压管可能被热击穿。
(3)动态电阻rZ:指稳压管工作在稳压区时,两端电压变化量与其电流变化量之比,即ΔUZ/ΔIZ。rZ越小,电流变化时UZ的变化越小,即稳压管的稳压特性越好。
(4)电压温度系数α:表示温度每变化1℃时稳压值的变化量,α=ΔUZ/ΔTA。稳定电压为6V左右的稳压管的温度稳定性较好。
(5)最大耗散功率PZM:PZM等于稳压管的稳定电压UZ与最大稳定电流IZmax的乘积。稳压管的功耗超过此值时,会因结温升高而损坏。
图10-10 稳压管的伏安特性和符号
用稳压管构成的稳压电路如图10-11所示。图中R为限流电阻,用来限制流过稳压管的电流。RL为负载电阻。当稳压管处于反向击穿状态时,UZ基本不变,放负载电阻RL两端的电压Uo=UZ基本稳定,在一定范围内不受Ui,或RL变化的影响。
图10-11 稳压管构成的稳压电路
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