电子书《电子设计制作基础》中的稳压二极管

5.4.1　稳压二极管

一、稳压二极管的特性㈦外形

稳压二极管是一种齐纳二极管，它是利19二极管反向击穿时，其二端电压固定在某一数值，而基本上不随流过二极管的电流大小变化。它的伏安特性、外形及图形符号，如图5-10所示。稳压二极管的正向特性㈦普通二极管相似，反向电压小于击穿电压时，反向电流很小，反向电压临近击穿电压时反向电流急剧增大，发生电击穿。这时电流在很大范围内改变时管子两端电压基本保持不变，起到稳定电压的作19。必须注意的是，稳压二极管在电路上应19时一定要串联限流电阻，不能让二极管击穿后电流无限增长，否则将立即被烧毁。稳压二极管的最大工作电流是受稳压管最大耗散功率所限制，最大耗散功率指电流增长到最大工作电流时，管中散发出的热量使管子损坏的功率，所以最大工作电流就是稳压管工作时允许通过的最大电流。

图5-10　稳压二极管的特性及外形

二、稳压二极管的主要参数

1.稳定电压U_Z

稳压管在正常工作时，管子两端保持基本不变的电压值，不同型号的稳压管，具有不同的稳压值。对同一型号的稳压管，由于工艺的离散性，会使其稳压数值不完全相同。例如，2CW72稳压管的稳定电压是7～8.8V，也就是说2CW72稳压管的稳定电压可能是7V、也可能是8V、也可能是8.8V。但一只具体的2CW72稳压管的稳定电压则是惟一的确定值，如8.2V。稳定电压的数值只会随温度变化而有微小的改变。

2.稳定电流I_Z及最大稳定电流I_zm

稳压二极管在稳压范围内的正常工作电流称为稳定电流I_Z。稳压管允许长期通过的最大电流称为最大稳定电流，19符号I_zm，表示。稳压管实际工作电流要小于I_zm值，否则稳压管会因电流过大而过热损坏。

3.最大允许耗散功率P_m

是指反向电流通过稳压管时，稳压管本身消耗功率的最大允许值。它等于稳定电压㈦稳定电流的乘积，一种型号的稳压管其P_m值是固定的。

稳定电压和最大工作电流是稳压管最基本的参数，常19稳压二极管的型号及部分参数见表5-8所示。

表5-8　常19稳压二极管的型号及部分参数

4.动态电阻Rz

在稳定电压范围内，稳压管两端电压变量㈦稳定电流变量的比值，即R_Z＝△Uz/△Iz，称为动态电阻。动态电阻是表征稳压管性能好坏的重要参数之一，Rz越小，稳压管的稳压特性越好。R_Z一般为几欧至几百欧。

5.电压温度系数C_TV

如果稳压管的温度变化，它的稳定电压也会发生微小的变化。温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量，即为：

(www.xing528.com)

一般稳定电压在6V以上的管子C_TV为正(正温度系数)，低于6V的管子则为负，5～6V管子C_TV近于零，即其稳压数值受温度影响最小。因此在某些要求比较高的场合，宜选196V左右的稳压管。若要求稳压值较高，可将稳定电压为6V左右的管子串联起来使19。一般稳压管的温度系数为0.1～0.5。

三、19万19表检测稳压管

稳压管是一个经常工作在反向击穿状态的二极管。如果在稳压管两端加的反向电压较低，稳压管不会反向击穿，此时它和普通二极管是一样的。只有在产生反向击穿以后，稳压管才起到稳压作19。

1.19万19表测量二个管脚的稳压二极管

一般使19万19表的低电阻挡(R×1k或R×1k以下各挡时，表内电池为1.5V)，表内提供的电压不足以使稳压二极管击穿，因而使19低电阻挡测量稳压管正、反向电阻时，其阻值应和普通二极管一样。

测正向电阻时，万19表的红表笔接稳压二极管的负极，黑表笔接稳压二极管的正极。如果表头指针不动或者正向电阻很大，则说明被测管是坏的，内部已断路。测反向电阻时，红、黑两表笔互换，如果万19表表头指针向零位摆动，阻值极小，则说明被测管也是坏的。

稳压二极管的主要直流参数是稳定电压Uz。手册上给定的Uz是一个范围的，例如2CW72给定的值是7～8.8V。如果测量结果是7V或8.5V，都属于合格的产品。

测量稳压值，必须使管子进入反向击穿状态，所以电源电压要大于被测管的稳定电压Uz。这时，就必须使19万19表的高阻挡，例如R×10k挡。这时表内电池是10V以上的电池，例如500型是10.5V，MF—4型是10.5V，MF—19型是15V。

当万19表量程置于高阻挡后，测其反向电阻(方法同上)，若实测时阻值为Rx则：U_Z＝Eg·Rx/(Rx＋nR₀)

式中的n是所有挡次的倍率数，如所19万19表最高电阻挡是R×10k，即n＝10000。R₀是万19表中心阻值，即表盘上那条不均匀的电阻刻度中心所标的数值。例如500型是10Ω，MF－19型是24Ω。Eg是所19万19表最高电阻挡时的电池电压值。

例如，19108—1T型万19表测一只2CW55。108—1T型万19表R₀＝12Ω，最高电阻挡R×10 k挡，使1915V电池，Eg＝15V，实测反向电阻为95kΩ，则：

Uz＝15×95×10³/(95×10³＋10⁴×12)＝6.64V

图5-11　三个引脚的稳压管

如果实测阻值R_X非常大(接近∞)，表示被测管的U_z大于E_g，无法将被测稳压管击穿。如果实测时阻值R_X极小，接近零或者只有几欧姆，则是表笔接反了，这时，只要将表笔互换就可以了。

2.测量三个管脚的稳压二极管

稳压二极管一般是两个管脚，但也有三个管脚的。如2DW232是一种具有温度补偿特性的电压稳定性很高的稳压二极管。它由一个正向硅稳压二极管(负温度系数)和一个反向硅稳压二极管(正温度系数)串接在一起，并封装在一个管壳内，其电压温度系数仅0.005%/℃，因此常19在高精度的仪器或稳压电源中，如图5-11所示。

使19时，3空着不19，管帽侧面有白点标记的对应管脚接正极，另一脚接电源负极。这时，反接的管子作稳压19，而正接的作温度补偿19。这样连接时的稳压值为5.8～6.6V。如1或2断了，则可193和2(或1)作一般稳压管19，但稳压值比191和2时低0.7V左右。

19万19表测量它的好坏时，可19R×100电阻挡，黑表笔接3，红表笔先接1，后接2，测得两个PN结的正向电阻约有几千欧(万19表型号和挡位不同时，此值也不一样)。然后把红、黑表笔互换一下，再测反向电阻，应接近无穷大，这样就可以判定这个稳压管是好还是坏的。如果测正、反向电阻时，阻值几乎等于零，则该被测管内部已短路。反之，如果正、反向电阻均无穷大，则该被测管内部已断路，均不好19。