二极管用法

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二极管的PN结具有负温度特性，温度每升高一度C，它的正向压降就降低3mV左右。如果用5个1N4148二极管串接的话，那么就有15mV/度C的变化。对于用LM358以及LM324或者LM339的运放或者比较起来说，只要变化2mV就足够使输出翻转了。具体使用时只要用一个电阻和二极管串接，电阻起到限流的作用，让二极管的正向电流在0.5至3mA之间就可以了。从二极管两端取出正向电压给比较器输入端。



稳压二极管的主要参数[1][2] 1.Vz— 稳定电压。

指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。从上面的datasheet可以知道，1N4727的Vz=3V, 1n4728的Vz=3.3V。

2.IzT— 稳定电流。

指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。

3.rzJ— 动态电阻。

指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。上面的datasheet可以知道，1N4727在Iz=1mA的时候，rzJ=400Ω。

4.Pz— 额定功耗。

由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mWo

5.Ctv— 电压温度系数。

是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。

6.IR— 反向漏电流。

指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。对于稳压二极管来说，稳压二极管的反相就是二极管的正向，即稳压二极管正端接正，负端接负，这样的话与稳压二极管的用法的接法相反，不起稳压作用。




稳压二极管接法

稳压二极管电路限流电阻的选取



R太大，则Ir很小，当Il增大时，稳压管的电流可能减小到临界值以下，失去稳压作用；

R太小，则Ir很大，当Rl很大或开路时，Ir都流向稳压管，可能超过其允许定额而造成损坏。

公式：

(Uimin-Uz)/(Izmin+Ilmax) > R > (Uimax-Uz)/(Izmax+Ilmin)

当两者不能同时满足时，说明在给定条件下已超出稳压管的工作范围，需限制输入电压Ui或负载电流Il的变化范围，或选用更大容量的稳压管。

Izmax：稳压管允许的最大工作电流 Uzmax：电网电压最高时的整流输出电压 Ilmax：负载电流的最大值


简化计算[5]

限流电阻主要考虑负载电流要多大，而不是是稳压管最小工作电流， （输入电压—稳压电压）/电路最大工作电流=限流电阻 （稳压管最小工作电流一般可以忽略不计）。

还有一个参数要复核，就是稳压管的功率，在电路最小工作电流时， 稳压管上分流的电流×稳压值=稳压管的功率，是否大于稳压管极限功率。





我们可以采用multisim的参数仿真功能而确定限流电阻R1的取值。 Multisim——Simulate——Analyses——Parameter Sweep






在Output选项卡中把输出电压V[5]加到右边的白框中






再选择Analysis Parameters选项卡






点Simulate






可以看到只有当R1=100Ω时，Vo=3.3V，R1<100Ω时，Vo>3.3V，R1很小时，Vo很大，有可能超过稳压二极管的定值而使稳压二极管烧坏。 R1>100Ω时，Vo<3.3V，R1很大时，Vo很小，稳压二极管根本起不到稳压的作用。



当然考虑这些时要考虑负载的大小，通常负载都很大，而稳压二极管的动态电阻都很小，这时候流过限流电阻的电流基本都流到稳压二极管那里了，这时可以估算所选取的限流电阻的大小。

从1N4728的datasheet可以知道，稳压二极管1N4728的工作电流IzT=76mA，最大电流为Izm=275mA，假设1N4727的动态电阻rz<负载








限流电阻R1最好大于31.6Ω，不然流过稳压二极管的电流过大，会烧毁稳压二极管。

1N4728的稳定电压为3.3V，稳定电流为76mA，因此限流电阻R1的取值为114.4Ω。



般用齐纳二极管作为稳压二极管，其工作原理是当齐纳二极管反向击穿时，两端电压保持一个稳定值；这时，尽管电流变化很大，二极管两端变化很小，工程上认为保持不变，从而起到稳定电压的作用。

假设我们设计一个DC-DC转换电路，输出电压为5VDC！如果在5VDC输出端用一个稳压二极管来稳定电压！我们是选择稳压电压刚好为5VDC的稳压二极管呢？还是选择稳压电压略高于5VDC（例如5.2VDC）的稳压二极管？ 应该选择5.2，这样不至于二极管都在工作状态，造成发热太大，形成物理击穿！

另外如果输出5v电源是给后面电路供电使用，这里是不能用稳压二极管，因为稳压二极管的驱动能力有限，一般用作限幅用。不能长时间工作（处于击穿状态）！




半导体稳压二极管亦纳二极管（Zener Diode）或电压调整二极，简称稳压管。稳压管和半导体二极管都具有单向导电性质，仅仅靠观察外形，有时很难加以区别。例如，2CW7的外形很象小功率二极管，而2DW7的外形又与晶体管相似。 但是稳压管和二极管也有重要区别。第一，二极管一般在正向电压下人作，稳压管则在反向击穿状态下工作，二者用法不同；第二，普通二极管的反向击穿电压一般在 40V以上，高的可达几百伏至上千伏，而且在伏安特性曲线反向击穿的一段不陡，即反向击穿电压的范围较大，动态电阻也比较大。对于稳压管，当反向电压超过其工作电压Vz（亦称齐纳电压或稳定电压）时，反向电流将突然增大，而器件两端的电压基本保持恒定。对应的反向伏安特性曲线非常陡，动态电阻很小。稳压管可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换器等。本书用Dz符号表示稳压管。

稳压管分低压、高压两种。低压稳压管的Vz值一般在40V以下，高压稳压管最高可达200V。过去国产稳压管均采用金属壳封装，不仅体积大，而且价格高。近年来来全系列玻封存稳压管大量问世，其优点是规格齐全（Vz=2.4～200V）、稳压特性好、体积小巧（采用DO-35封装，管径φ2.0mm，长 4mm）、价格低廉。国产稳压二极管产品的分类见表1。



根据二者反向击穿电压在数值上的差异及稳定性，可以区分标记不清楚的稳压管和普通二极管，电路见图1。利用兆欧表提供合适的反向击穿电压，将被测管反向击穿。选择万用表的10VDC档或50VDV档测出反向击穿电压值，数值在40V以上的是二极管，低于40V的稳压管。



注意，这也有例外情况。例如2AP21的反向击穿电压低于15V，2AP8的反向击穿电压最小值为20V。此外，2DW130～2DW143型稳压管的Vz值为50～200V，2CW362～2CW378的 Vz值是43～200V（以上均为标称值）。遇到这类情况也不难区分。同样都按额定转速摇兆欧表，由于二极管反向击穿区域的动态电阻较大，曲线不陡，因此电压表指针的摆动幅度就比较大。而稳压管的Rz很小，曲线很小，曲线很陡，表针摆动很小。

实例：测量一只型2AP5锗二极管，按额定转速摇兆欧表时，反向击穿电压在110～130V之间变化，表针摇摆不稳（手册中规定反向击穿电压V(BR)

≥110V）。另测一只2CW136型稳压管时表针基本稳定，指在115V位置（手册中仅给出2DW136的工作电压范围是100～120V，但蛤体到某只稳压管，其工作电压基本为一确定值）

方法二


利用万用表的电阻档也可以区分稳压管与半导体二极管。具体方法是，首先用R×1k档测量正、反向电阻，确定被测管的正、负极。然后将万用表拨于R×10k档，如图所示，黑表笔接负极，红表笔接正极，由表内9～15V叠层电池提供反向电压。其中，电阻读数较小的是稳压管，电阻为无穷大的二极管。

注意事项：

(1) 此方法只能测量反向击电压比R×10k档电池电压低的稳压管。

稳压二极管 2009-08-28 16:38

稳压二极管(又叫齐纳二极管)是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简称稳压管。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。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内（或者说在一定功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。稳压二极管是根据击穿电压来分档的。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、稳压管 的参数



稳压管


（1）稳定电压Vz：稳定电压就是稳压二极管在正常工作时，管子两端的电压值。这个数值随工作电流和温度的不同略有改变，既是同一型号的稳压二极管，稳定电压值也有一定的分散性，例如2CW14硅稳压二极管的稳定电压为6～7.5V。

（2）耗散功率PM：反向电流通过稳压二极管的PN结时，要产生一定的功率损耗，PN结的温度也将升高。根据允许的PN结工作温度决 定出管子的耗散功率。通常小功率稳压管 管约为几百毫瓦至几瓦。最大耗散功率PZM：是稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时，PN结的功率损耗为：PZ=VZ*IZ，由PZM和VZ可以决定IZmax。 （3）稳定电流IZ、最小稳定电流IZmin、大稳定电流IZmax稳定电流：工作电压等于稳定电压时的反向电流；最小稳定电流：稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流；最大稳定电流：稳压二极管允许通过的最大反向电流。 （4）动态电阻rZ：其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。

rz=△VZ/△IZ

（5）稳定电压温度系数：温度的变化将使VZ改变，在稳压管中，当|VZ|＞7V时，VZ具有正温度系数，反向击穿是雪崩击穿。

当|VZ|＜4V时，VZ具有负温度系数，反向击穿是齐纳击穿。

当4V＜|VZ|＜7V时，稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。



2、稳压管的工作原理


稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当 把稳压管接入电路以后，若由于电稳压管 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。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。稳压管反向击穿后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。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。

3、稳压管的参数含义

(1)Vz--稳定电压。 指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如，2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V,Vzmax则为3.6V。

(2)Iz—稳定电流。指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要 多消耗电能。最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即Pzmax=Vz*Izmax。而Izmin对应Vzmin。

稳压管

(3)Rz—动态电阻。指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。例如，2CW7C稳压管的工作电流为5mA时，Rz为18Ω；工作电流为1OmA时，Rz为8Ω;为20mA时，Rz为2Ω。Rz=DVz/DIz，Rz愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 (4)Pz—额定功耗。由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mW.


(5)Ctv—电压温度系数。是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。 (6)IR—反向漏电流。指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4、稳压管-检验方法

（1）正、负电极的判别从外形上看，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。

若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。

（2）稳压值的测量用0~30V连续可调直流电源，对于13V以下的稳压二极管，可将稳压电源的输出电压调至15V，将电源正极串接1只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接，电源负极与稳压二极管的正极相接，再用万用表测量稳压二极管两端的电压值，所测的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V，则应将稳压电源调至20V以上。

也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压档应视稳定电压值的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此电压值便是稳压二极管的稳定电压值。

若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。

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5、稳压管-伏安特性


稳压管的主要参数如下： (1)稳定电压UzUz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。

(2)稳定电流Iz稳压管工作 时的参考电流值。它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax

伏安特性示意图

(3)动态电阻rz它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。

下图示出了稳压管工作时的动态等效电路，图中二极管为理想二极管。 v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。

(4)额定功耗Pz前已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越 好，但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制，超过P2将会使稳压管损坏。

伏安特性示意图

选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流Iz不能过大，应使Iz≤Izmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz也不能太小，应使Iz≥Izmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。

(5)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6。

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6、稳压管的主要类别


稳压管分低压、高压两种。低压稳压管的Vz值一般在40V以下，高压稳压管最高可达200V。过去国产稳压管均采用金属壳封装，不仅体积大，而且价格高。近年来来全系列玻封存稳压管大量问世，其优点是规格齐全（Vz=2.4～200V）、稳压特性好、体积小巧（采用DO-35封装，管径φ2.0mm，长4mm）、价格低廉。



半导体稳压二极管亦纳二稳压管 极管（ZenerDiode）或电压调整二极，

简称稳压管。稳压管和半导体二极管都具有单向导电性质，仅仅靠观察外形，有时很难加以区别。例如，2CW7的外形很象小功率二极管，而2DW7的外形又与晶体管相似。动态电阻也比较大。对于稳压管，当反向电压超过其工作电压Vz（亦称齐纳电压或稳定电压）时，反向电流将突然增大，而器件两端的电压基本保持恒定。对应的反向伏安特性曲线非常陡，动态电阻很小。稳压管可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换器等。本书用Dz符号表示稳压管。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7、稳压管和二极管区别 第一，二极管一般在正向电压下人作，稳压管则在反向击穿状态下工作，二者用法不同；

第二，普通二极管的反向击穿电压一般在40V以上，高的可达几百伏至上千伏，而且在伏安特性曲线反向击穿的一段不陡，即反向击穿电压的范围较大，动态电阻也比较大。对于稳压管，当反向电 压超过其工作电压Vz（亦称齐纳电二极管 压或稳定电压）时，反向电流将突

然增大，而器件两端的电压基本保持恒定。对应的反向伏安特性曲线非常陡，动态电阻很小。稳压管可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换器等。本书用Dz符号表示稳压管。

稳压管分低压、高压两种。低压稳压管的Vz值一般在40V以下，高压稳压管最高可达200V。过去国产稳压管均采用金属壳封装，不仅体积大，而且价格高。近年来来全系列玻封存稳压管大量问世，其优点是规格齐全（Vz=2.4～

200V）、稳压特性好、体积小巧（采用DO-35封装，管径φ2.0mm，长4mm）、


价格低廉。

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8、产品选用

稳压二极管的选用：稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。

选用的稳压二极管，应满足应用电路中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流应高于应用电路的 最大负载电流50%左右。

稳压二极管

稳压二极管损坏后，应采用同型号稳压二极管或电参数相同的稳压二极管来更换。

可以用具有相同稳定电压值的高耗散功率稳压二极管来代换耗散功率低的稳压二极管，但不能用耗散功率低的稳压二极管来代换耗散功率高的稳压二极管。例如，0.5W、6.2V的稳压二极管可以用1W、6.2V稳压二极管代换。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

9、稳压管的识别

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、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。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。

2、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

稳压二极管

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。


常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：

型1N1N1N1N1N1N1N1N1N1号 4728 4729 4730 4732 4733 4734 4735 4744 4750 4751 3.3.3.4.5.5.6.1527

压3V 6V 9V 7V 1V 6V 2V V V V 值

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10、 稳压管的应用

1、浪涌保护电路：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。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。

稳

3

V

47

稳压管

2、电视机里的过压保护电路：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.。

3、电弧抑制电路：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。

4、串联型稳压电路：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。TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。轴向引线的产品峰值功率可达400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。

在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：


(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。

(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。

(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。



(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能 力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。

稳压管

(5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0．01％。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。

(6)对于小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只要限流电阻的阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。

(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数据／信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS，电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选择可高于40 pF。

(8)为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 kV(接触)和15 kV(空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以


按需要挑选器件。

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11、稳压管的选择

1、取稳压管上的电压，经一限流电阻（2~5K）接NPN型中功率三极管的基极，三极管的集电极接正电源，由三极管的射极输出（输出电压比稳压管上的电压低一个结压降），三极管可加散热片。 2、放弃这种方法，用三端稳压器，又简单，又可靠。

W7812(1.5A)；W78M12(500ma)；w78L12(100ma) 3、采用变压器降压，再整流。

稳压管

4、会做逆变整流电源，体积小，分量轻，效率高。

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12、注意事项


稳压二极管用途广泛，使 用极多。看起来应用很简单，但如果不注意，也极易损坏。以下是选用时的几点注意事项：

2V0~56V稳压二极管

1：可将多只稳压二极管串联使用，但由于二极管参数的离散性比较大，不得并联使用。

2：温度对半导体器件的特性影响较大，当环境温度超过50℃时，温度每升高1℃，应将最大耗散功率降低1％。

3：稳压二极管管脚必须在离管壳5mm以上处进行焊接，最好使用30W以下的电烙铁进行焊接。若使用40～75W电烙铁焊接时，焊接时间应不超过8～10s。尽量使用内装焊料的焊锡丝焊接，不要使用大块焊锡加松香的方法。 4：为了使稳压二极管的电压温度系数得到补偿，可以将稳压二极管与硅二极管（包括硅稳压二极管）串联使用，所串的正向二极管不得超过三个，也可与特殊的温度补偿管串联使用。

5：为了获得较低的稳定电压，可以选择适当的稳压二极管以相反极性方向串联，再加以适当的工作电流来获得。即将稳压二极管正向使用。



续流二极管用法1 1.自感现象：

概念：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势，总是阻碍线圈中原来电流的变化，当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。因此，“自感”简单地说，由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。

2 电感线圈在直流回路中工作时，由于内部的磁能存在，线圈中的电流不能突变，当电源给线圈断开（强行断开电感的电流）时，线圈里有磁场，这时，将产生反向电动势高达1000V以上（由公式：u=L di/dt得U会很大），需要一个续流回路来释放这危险电势，防止损坏其他电路元件。通常都是用二极管组成续流回路，这个二极管一般是开关速度比较快的二极管，如肖特基二极管。


3.．

对上面电路的解释：



KR在VT导通时，上面电压为上正下负，电流方向由上向下。在VT关断时会，KR中电流突然中断，会产生感应电势，其方向是力图保持电流不变，即总想保持KR电流方向为由下至下。这个感应电势与电源电压迭加后加在ＶＴ两端，容易使ＶＴ出穿。为此加上ＶＤ，将ＫＲ产生的感应电势短路掉，电注是你所说的“顺时针方向在二极管和继电器所的小回路里面流动”，从而保护ＶＴ。图２中的Ｒ、Ｃ也是利用Ｃ上电压不能突变的原理，来吸收感应电势。

4. 针对步进电机的H桥中续流二极管的解释：





4个开关K1和K4，K2和K3分别受控制信号a，b的控制，当控制信号使开关K1，K4合上，K2，K3断开时，电流在线圈中的流向如图1(a)，当控制信号使开关K2，K3合上，K1，K4断开时，电流在线圈中的流向如图1(b)所示．4个二极管VD1，VD2，VD3，VD4为续流二极管，它们所起的作用是：以图1(a)为例，当K1，K4开关受控制由闭合转向断开时，由于此时线圈绕组AB上的电流不能突变，仍需按原电流方向流动(即A→B)，此时由VD3，VD2来提供回路．因此，电流在K1，K4关断的瞬间由地→VD3→线圈绕组AB→VD2→电源+Vs形成续流回路．同理，在图1(b)中，当开关K2，K3关断的瞬间，由二极管VD4，VD1提供线圈绕组的续流，电流回路为地→VD4→线圈绕组BA→VD1→电源


+Vs．步进电机驱动器中，实现上述开关功能的元件在实际电路中常采用功率MOSFET管．



3. 普通二极管动态特性

二极管的动态特性是指二极管在导通与截止两种状态转换过程中的特性，它表现在完成两种状态之间的转换需要一定的时间。

1． 反向恢复时间

反向恢复时间：二极管从正向导通到反向截止所需要的时间称为反向恢复时间。

当作用在二极管两端的电压由正向导通电压UF转为反向截止电压UR时，在理想情况下二极管应该立即由导通转为截止，电路中只存在极小的反向电流。但实际过程如图3.3所示，当对图3.3(a)所示二极管开关电路加入一个如图3.3(b)所示的输入电压时 ，电路中电流变化过程下图所示。





图中:

0～t1时刻,输入正向导通电压UF，二极管导通，由于二极管导通时电阻很小，所以电路中的正向电流IF基本取决于输入电压和电阻R，即IF≈UF/R。

t1时刻，输入电压由正向电压UF转为反向电压UR，在理想情况下二极管应该立即截止，电路中只有极小的反向电流。但实际情况是先由正向的IF变到一个很大的反向电流IR≈UR/R，该电流维持一段时间ts后才开始逐渐下降，经过一段时间tt后下降到一个很小的数值0.1IR(接近反向饱和电流IS)，这时二极管才进入反向截止状态。其中， ts -- 称为存储时间； tt -- 称为渡越时间；

tre=ts+tt称为反向恢复时间。




产生反向恢复时间tre的原因？

由于二极管外加正向电压UF时，PN结两边的多数载流子不断向对方区域扩散，这不仅使空间电荷区变窄，而且有相当数量的载流子存储在PN结的两侧。正向电流越大，P区存储的电子和N区存储的空穴就越多。当输入电压突然由正向电压UF变为反向电压UR时，PN结两边存储的载流子在反向电压作用下朝各自原来的方向运动，即P区中的电子被拉回N区，N区中的空穴被拉回P区，形成反向漂移电流IR，由于开始时空间电荷区依然很窄，二极管电阻很小，所以反向电流很大，IR≈UR/R。经过时间ts后，PN结两侧存储的载流子显著减少，空间电荷区逐渐变宽，反向电流慢慢减小，直至经过时间tt后，IR减小至反向饱和电流IS，二极管截止。该过程下图所示。







2． 开通时间

开通时间：二极管从反向截止到正向导通的时间称为开通时间。

由于PN结在正向电压作用下空间电荷区迅速变窄，正向电阻很小，因而它在导通过程中及导通以后，正向压降都很小，故电路中的正向电流IF≈UF/R。而且加入输入电压UF后，回路电流几乎是立即达到IF的最大值。这就是说，二极管的开通时间很短，对开关速度影响很小。

相对反向恢复时间而言以致可以忽略不计。影响二极管开关速度的主要因素是反向恢复时间。




4. 快恢复二极管（FRD）

快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。

快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。



稳压二极管的使用方法！

最近，自己设计一个电路，用到稳压二极管；

希望和大伙分享和探讨一下稳压二极管的设计注意事项！ 一般用齐纳二极管作为稳压二极管，其工作原理是当齐纳二极管反向击穿时，两端电压保持一个稳定值（VBR）；

这时，尽管电流变化很大，二极管两端变化很小，工程上认为保持不变，从而起到稳定电压的作用。

这里，假设我们设计一个DC-DC转换电路，输出电压为5VDC！（大家经常会用到）我想在5VDC输出端用一个

稳压二极管来稳定电压！我们是选择稳压电压刚好为5VDC的稳压二极管呢？还是选择稳压电压略高于5VDC（例如 5.2VDC）的稳压二极管？

在设计该稳压电路时有什么注意事项吗？ 希望大家仁者见仁，智者见智！




一、根据构造分类

半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型，也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内，根据PN结构造面的特点，把晶体二极管分类如下：

1、点接触型二极管

点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。因此，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。

2、键型二极管

键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型相比较，虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加，但正向特性特别优良。多作开关用，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）。在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。

3、合金型二极管

在N型锗或硅的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。正向电压降小，适于大电流整流。因其PN结反向时静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。

4、扩散型二极管

在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面的一部变成P型，以此法PN结。因PN结正向电压降小，适用于大电流整流。最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。

5、台面型二极管

PN结的制作方法虽然与扩散型相同，但是，只保留PN结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。初期生产的台面型，是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此，又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说，似乎大电流整流用的产品型号很少，而小电流开关用的产品型号却很多。

6、平面型二极管

在半导体单晶片（主要地是N型硅单晶片）上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因此，不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整，故而得名。并且，PN结合的表面，因被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言，似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多。




7、合金扩散型二极管

它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质，就能与合金一起过扩散，以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。

8、外延型二极管

用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。

9、肖特基二极管

基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间trr特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。

二、根据用途分类

1、检波用二极管

就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小

（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。

2、整流用二极管

就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。

3、限幅用二极管

大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。

4、调制用二极管

通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。

5、混频用二极管


使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。

6、放大用二极管 用二极管放大，大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。

7、开关用二极管

有在小电流下（10mA程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短，因而是理想的开关二极管。2AK型点接触为中速开关电路用；2CK型平面接触为高速开关电路用；用于开关、限幅、钳位或检波等电路；肖特基（SBD）硅大电流开关，正向压降小，速度快、效率高。

8、变容二极管

用于自动频率控制（AFC）和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压， 使其PN结的静电容量发生变化。因此，被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常，虽然是采用硅的扩散型二极管，但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管，因为这些二极管对于电压而言，其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压VR变化，取代可变电容，用作调谐回路、振荡电路、锁相环路，常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。

9、频率倍增用二极管

对二极管的频率倍增作用而言，有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃（即急变）二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器，可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同，但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管，从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短，因此，其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。如果对阶跃二极管施加正弦波，那么，因tt（转移时间）短，所以输出波形急骤地被夹断，故能产生很多高频谐波。

10、稳压二极管

是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压（又称齐纳电压）从3V左右到150V，按每隔10%，能划分成许多等级。在功率方面，也有从200mW至100W以上的产品。工作在反向击穿状态，硅材料制作，动态电阻RZ很小，一般为2CW型；将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。

11、PIN型二极管（PIN Diode）


这是在P区和N区之间夹一层本征半导体（或低浓度杂质的半导体）构造的晶体二极管。PIN中的I是"本征"意义的英文略语。当其工作频率超过100MHz时，由于少数载流子的存贮效应和"本征"层中的渡越时间效应，其二极管失去整流作用而变成阻抗元件，并且，其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时，"本征"区的阻抗很高；在直流正向偏置时，由于载流子注入"本征"区，而使"本征"区呈现出低阻抗状态。因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。

12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode)

它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。

13、江崎二极管 （Tunnel Diode）

它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其P型区的N型区是高掺杂的（即高浓度杂质的）。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件：①费米能级位于导带和满带内；②空间电荷层宽度必须很窄（0.01微米以下）；简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比（IP／PV），其中，下标"P"代表"峰"；而下标"V"代表"谷"。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中（其工作频率可达毫米波段），也可以被应用于高速开关电路中。

14、快速关断（阶跃恢复）二极管 (Step Recovary Diode)

它也是一种具有PN结的二极管。其结构上的特点是：在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区，从而形成"自助电场"。由于PN结在正向偏压下，以少数载流子导电，并在PN结附近具有电荷存贮效应，使其反向电流需要经历一个"存贮时间"后才能降至最小值（反向饱和电流值）。阶跃恢复二极管的"自助电场"缩短了存贮时间，使反向电流快速截止，并产生丰富的谐波分量。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断（阶跃恢复）二极管用于脉冲和高次谐波电路中。

15、肖特基二极管 （Schottky Barrier Diode）

它是具有肖特基特性的"金属半导体结"的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。




16、阻尼二极管

具有较高的反向工作电压和峰值电流，正向压降小，高频高压整流二极管，用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。

17、瞬变电压抑制二极管

TVP管，对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种，按峰值功率（500W－5000W）和电压（8.2V～200V）分类。

18、双基极二极管（单结晶体管）

两个基极，一个发射极的三端负阻器件，用于张驰振荡电路，定时电压读出电路中，它具有频率易调、温度稳定性好等优点。

19、发光二极管

用磷化镓、磷砷化镓材料制成，体积小，正向驱动发光。工作电压低，工作电流小，发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。

三、根据特性分类

点接触型二极管，按正向和反向特性分类如下。

1、一般用点接触型二极管

这种二极管正如标题所说的那样，通常被使用于检波和整流电路中，是正向和反向特性既不特别好，也不特别坏的中间产品。如：SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。

2、高反向耐压点接触型二极管

是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中，有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管，其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。

3、高反向电阻点接触型二极管

正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高，但反向电流小，因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中，就锗材料高反向电阻型二极管而言，SD54、1N54A等等属于这类二极管。

4、高传导点接触型二极管

它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差，但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言，有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言，能够得到更优良的特性。这类二极管，在负荷电阻特别低的情况下，整流效率较高。

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