二极管的基本原理及使用的注意点

二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件 ，它具有单向导电性能。 二极管是最早诞生的半导体器件之一，其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能 。

一、基本原理：cx  

如果二极管工作在反向工作区，则当反向电流有一个比较大的变化量ΔI时，管子两端相应的电压变化量ΔU却很小。利用二极管这一特点，可以实现“稳压”作用。因此，稳压管实质上也是一种二极管，只是通常工作于反向击穿区。  

稳压管的伏安特性和电路符号见下图 1   

图1 稳压二极管的伏安特性  

二、主要参数：  

1. 稳定电压 Uz  

Uz是稳压管工作在反向击穿区时的电压。稳定电压Uz是挑选稳压管的主要依据之一。由于稳压管电压随工作电流的不同而略有变化，所以测试Uz时应使稳压管的电流为额定值。不同型号的稳压管，其稳定电压的值也不相同。对于同一型号的稳压管，由于制造工艺的分散性，各个不同管子的Uz值也有些差别。这种差异性体现个体之间，并不意味着同一只管子的稳定电压相差瑞之大。  

2. 稳定电流 Iz  

Iz是使稳压管正常工作时的参考电流。若工作电流低于Iz，则管子的稳压性能变差；如工作电流高于Iz，只要不超过额定功耗，稳压管可以正常工作。而且，一般来讲，工作电流较大时稳压性能较好。  

3. 动态内阻 rz  

rz指稳压管两端电压与电流的变化量之比，即  

rz=ΔU/ΔI  

显然，稳压管的rz越小，则稳压性能越好。对于同一个稳压管，一般工作电流越大，其rz值越小。通常手册上给出的rz值是在规定的稳定电流下测试得到的。  

4. 额定功耗 Pz  

由于稳压二极管两端加有电压Uz，而管子中又流过一定的电流，因此，实际电路中稳压二极管会消耗一定的功率。这部分功耗会转化为热量，使稳压管发热。额定功率Pz决定于稳压管允许的温升。也有的手册中会给出稳定电流IzM。稳压管的稳定电流IzM与耗散功率Pz之间的关系IzM=Pz/Uz。  

5. 电压的温度系数 αu  

αu表示当稳压管的电流保持不变时，环境温度每变化1℃所引起的稳定电压变化的百分比。特别注意αu有正有负，使用具体型号时需要查看芯片手册。αu为正值，表示温度升高时，稳定电压值将增大；αu为负值，表示温度升高时，稳定电压值将减小。αu的值比较小时，表示其稳定电压受温度的影响较小，性能比较稳定。  

三、稳压二极管使用的注意点：    

反接二极管，保证二极管工作在反向击穿区；  

限制流过稳压管的电流Iz，使其不超过规定值，以免过热烧坏管子，但Iz又不能太小，若小于临界值Izmin，则稳压管将失去稳压作用。因此稳压管电路中必须接入一个限流电阻来调节稳压管Iz的大小。

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