稳压二极管的工作原理、参数解读及动态电阻

▉ 稳压二极管——原理

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。

在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，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。

下面是稳压管常见的电路图。

稳压效果和限流电阻 R 有关系，在之前的文章中，有提到这一点：手把手教 | 三极管稳压电路仿真分析

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高的稳定电压，两个 5V 稳压管串联起来，就能起到 10V 稳压的效果。

▉ 稳压二极管——参数解读

下图是稳压管的伏安特性曲线，你可以叫他 U-I 曲线，反应电压和电流之间的关系。

Y 轴右侧是正向曲线，左侧是反向曲线，稳压管的工作区域一般就是在左侧，因为稳压管工作原理就是 PN 结反向击穿，正接时和一般二极管一样，也有正向导通电压。

稳压二极管的伏安特性曲线

某一 5.1V 稳压管参数

Zzt 和 Zzk：动态电阻，单位电流变化引起的电压的变化 dv/dt。

这个值越小，代表稳压管性能越好，意思就是电流变化很大时，电压变化也很小（代表稳压值恒定不变，要的就是这个效果）。

同一个稳压管时，这个动态电阻也是随着电流变化而变化的，电流变化大时，动态电阻小；电流变化小时，动态电阻大。

Zzt@Izt，Izt 在 5mA 时，测试的 Zzt 最大 50 欧姆。Zzk@Izk，Izk 在 0.5mA 时，测试的 Zzk 最大 500 欧姆。

Ir@Vr：反向漏电流，指在特定的反向电压下测试得到的电流，从 SPEC 上看，Vr=4.2V 时，Ir=5uA，这个电流很重要，稳压管没进稳压状态也就是没工作时消耗的电流，Ir 越小越好。

Vf@If：正向电压，指在特定的正向电流下测试得到的正向电压，一般正向电流不同，测试得到的正向电压也不同，If=100mA 时，Vf=1.25V。

Pd：耗散功率，流进稳压管的功率不能超过这个值，否则会损坏稳压管，公式 Pd=I*Vz。

下面再来看一下二极管的动态电阻特性。

▉ 稳压二极管——动态电阻

二极管的正向导通电阻在小电流时比较大，在大电流时比较小。

二极管的反向动态电阻在击穿前很大，在击穿后动态电阻很小，稳压二极管就是利用击穿时动态电阻很小进行稳压的。

二极管的正向导通电阻小，反向导通电阻大，意味着正向导通性能好，反向漏电流小，这种二极管是比较好的。

如果动态电阻大，则 dv 变化很大时，di 才有很小的变化，起到恒流的作用，利用这一特性，有恒流二极管和恒流三极管。

恒流二极管英文 CRD（Current Regulative Diode），可以再看看 CRD 的伏安特性曲线。

恒流二极管的伏安特性曲线