单片机原理和应用技术整流稳压二极管

在电子电路中，二极管是很常用的器件，具有单向导通特性。其中整流二极管、开关二极管和稳压二极管（又称齐纳二极管）在一般电路中最为常用。

1.整流二极管

二极管和桥式整流器见图7-18，通常用作整流、限幅和开关，柱体上有色环的一端表示负极。整流用二极管的选用主要考虑最大工作电流和反向电压，饱和管压降一般为0.7～0.9V。例如图中（从左二起）10A10型，代表10A1000V，1N4007型为1A700V，1N4004型为1A400V；1N4148型为伏安特性陡峭的小功率开关二极管，开关二极管系列与普通二极管的不同在于从截止转到导通或从导通转为截止的开关速度快捷，高速开关二极管的反向恢复时间更短，开、关频率更快，很适于脉冲和开关电路，上述所提型号的后三种在单片机电路经常用到。至于其他性能的二极管，如检波二极管、触发二极管、变容二极管等，不在此讨论。大部分二极管属于无源器件，但有些则属有源器件，诸如耿氏管这种有负阻特性的隧道二极管等。

图7-18 二极管和桥式整流器

桥式整流器（简称桥堆），属内部4个二极管的桥式连接，为4引脚封装（从图左六起），有不同的电流和耐压品种可选，其中两引脚接交流输入，另两引脚为直流输出，在电路板上安装和使用方便，适于电源变压器中没有抽头的二次绕组作全波整流。

这里顺便提及一下电路器件的历史概念，在这类精巧的二极管问世之前，一直是由盛行的整流二极真空管（或称电子管）担任，例如20世纪的五灯交流收音机，用作交流230V高压绕组全波整流的典型真空二极管6Z4（图中左一，内部为双阳极结构），使用时电源变压器还需为它独立提供一组灯丝电压，就已耗电6.3V、600mA左右，而所占空间体积却是当今二极管1N4007（耐压700V）的300倍。不过，当今的电路爱好者和工程师却把二极管和整流真空管结合运用，在优质胆机（真空管的俗称）音响中发挥特殊功效。(www.xing528.com)

2.稳压二极管

图7-19所示为稳压二极管和三端稳压芯片（属有源元件，因稳压用途在此一并述及），稳压二极管的特性是反向击穿后两端电压保持不变，选用时主要考虑稳定电压和功率（决定了最大额定电流）。由于品牌和种类众多，标称电压等参数宜查找具体的产品说明。例如图中左起依次为1N4733A型，稳压5.1V功率1W；1N4728型，稳压3.3V功率0.5W，柱体上有色环的一端表示负极，工作时需接高电位端（与整流二极管相反）。稳压二极管的稳压输出V_稳一般用作小电流并联负载的稳压电源或作电压比较用的简单基准电压，均需如图所示在外供电支路中串入限流电阻，其取值关系是当负载最轻（或开路）时全部流过稳压二极管的电流不能超过额定电流，当最重负载时仍能维持稳压二极管稳压输出的所需最小电流。

图7-19 稳压二极管和三端稳压芯片

三端稳压芯片是使用最为方便的串联式精密稳压元件，内部集成了标准化的功能和保护电路，广泛用于电路系统的稳压供电电源。有固定稳压型和可调稳压型两大类，固定稳压型分为78××正电压输出和79××负电压输出两种系列，两位数字××代表的固定输出有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V各档，输出电流有毫安级到安培级大小不同规格，常用有直插式TO-220或TO-202三引脚封装（如图中左四的LM7805，属5V1A），78L××之类的小电流型也有用普通晶体管式的TO-92封装（如图中左五的78L05，属5V100mA）。78××系列引脚1为输入端、引脚2为接地端、引脚3为输出端（见图中右四），79××系列的引脚1和引脚2含义互换（见图中右三）。可调稳压型LM317T属正电压输出，LM337T属负电压输出，引脚1均为调整端（见图中右二和右一）。固定稳压型芯片为保证工作稳定，所加的输入电压必须比输出电压高3～5V；可调稳压型芯片在1.2～37V电压范围内连续可调。三端稳压芯片视输出电流大小需加装适当铝散热片。芯片并联使用能扩大电流，但需考虑均流措施，在并联前在各输出端可串入适当的均流电阻，以平衡芯片之间微小的参数差异。