半导体二极管有很多“专业”。它可以整流电压，去耦电路，保护设备免受不当电源的影响。但是当非常间接地使用其单向传导特性时，存在一种不那么正常的二极管“操作”。正常工作模式为反向偏压的半导体器件称为稳压二极管。
什么是齐纳二极管，在哪里使用以及存在哪些种类
稳压管或齐纳二极管（以首先研究和描述这种半导体器件特性的美国科学家命名）是具有 p-n 结的常规二极管。它的特点是它在特性的负偏压部分工作，即当电压以反极性施加时。这种二极管用作独立的稳压器，无论负载电流变化和输入电压波动如何，都能保持消耗电压恒定。稳定器上的节点也用作其他具有先进电路的稳定器的参考电压源。不太常见的是，反向二极管用作脉冲整形元件或浪涌抑制器。
有传统的稳定器和双佳能二极管。双碳稳定器是在同一情况下两个方向相反的二极管。通过根据合适的电路连接它们，可以用两个独立的设备替换它。
稳压器的伏安特性及其工作原理
要了解稳定器的工作原理，您必须研究其典型的伏安特性 (VAC)。
如果您在正向向齐纳二极管施加电压，作为普通二极管，它将像普通二极管一样工作。在大约 0.6 V 的电压下（对于硅器件），它将打开并进入 CVC 的线性部分。在本文的主题上，更有趣的是，当施加相反极性的电压（特性的负侧）时，稳压二极管如何表现。起初，它的电阻会急剧增加，设备将停止承载电流。但是当电压达到一定值时，电流就会急剧增加，称为击穿。它像雪崩一样，在断电时消失。如果反向电压继续增加，p-n 结将开始升温并进入热击穿模式。热击穿是不可逆的，意味着二极管将失效，因此您不应将二极管置于此模式。
雪崩击穿模式下半导体器件的操作部分很有趣。其形状接近直线，陡度高。这意味着当电流 (ΔI) 发生较大变化时，稳定器两端的电压降变化相对较小 (ΔU)。这就是稳定。
施加反向电压时的这种行为是任何二极管的特征。但稳压二极管的特点是它在 CVC 的这一部分的参数是标准化的。给出了它的稳定电压和特性斜率（具有一定的扩展），并且是确定电路中使用的设备的适用性的重要参数。这些可以在参考书中找到。普通二极管也可以用作稳定二极管——如果你给它们的 SVC 拍照，你会发现其中一个具有合适的特性。但这是一个漫长而耗时的过程，而且结果无法保证。
稳压二极管的主要特点是
要为您的应用选择齐纳二极管，您需要了解一些重要参数。这些特性将决定所选设备对手头任务的适用性。
额定稳压电压
选择时要考虑的第一个齐纳参数是稳定电压，它由雪崩击穿起始点决定。它是选择用于电路的器件的起点。普通齐纳二极管的不同副本，即使是相同类型的，其电压变化也在百分之几左右，而精密齐纳二极管的差异较小。如果标称电压未知，可以通过组装一个简单的电路来确定。有必要准备：
- 一个 1...3 kOhm 的镇流电阻；
- 可调电压源；
- 电压表（您可以使用测试仪）。
有必要将电源电压从零升高，用电压表控制稳压器上的电压升高。尽管输入电压进一步增加，但在某些时候它会停止。这是实际的稳定电压。如果没有稳压电源，您可以使用具有已知高于稳定 U 的恒定输出电压的电源。电路和测量原理保持不变。但存在因工作电流过大而导致半导体器件故障的风险。
稳定器用于 2...3 V 至 200 V 的电压。为了形成低于此范围的稳定电压，使用其他设备 - 稳定器，在 CVC 的直线部分工作。
工作电流范围
稳定二极管执行其功能的电流范围在顶部和底部受到限制。在底部，它被限制在特性曲线反向分支的线性段的开始处。在较低电流下，该特性不提供电压恒定性。
上限值受半导体器件能够承受的最大功耗限制，并取决于其设计。金属外壳中的稳定器设计用于更高的电流，但您不能忘记使用散热器。没有它们，最高允许功耗将显着降低。
差分阻抗
另一个决定稳压器性能的参数是差分电阻 Rc。它被定义为电压变化ΔU与电流变化ΔI之比。该值具有电阻的量纲，以欧姆为单位。从图形上看，它是特性工作段斜率的切线。显然，阻力越小，稳定的质量越好。对于理想的（实际上不存在）稳定器，Rst 为零 - 电流的任何增加都不会导致电压的任何变化，并且曲线的部分将平行于纵坐标轴。
稳定器标记
国产和进口金属封装稳压二极管，标签简洁明了。它们以示意图名称的形式标有器件的名称和阳极和阴极的位置。
塑料封装的器件在阴极和阳极侧标有不同颜色的圆环和圆点。通过标志的颜色和组合，您可以确定设备的类型，但您必须查看参考书或使用计算器程序。两者都可以在 Internet 上找到。
稳压电压有时印在低功率稳压二极管上。
稳压二极管的开关图
稳定器的基本电路与串联 电阻器它设置通过半导体器件的电流并吸收过电压。这两个元素组成 公共分隔线.当输入电压发生变化时，稳定器上的压降保持不变，电阻发生变化。
这样的电路可以独立使用，称为参量调节器。尽管输入电压或电流消耗有波动（在一定限度内），它仍能保持负载电压恒定。这种单元还用作需要参考电压源的辅助电路。
它还用于保护敏感设备（传感器等）免受电源或测量线路中异常高压（直流或随机脉冲）的影响。任何高于半导体器件稳定电压的东西都会被“切断”。这种电路称为“齐纳屏障”。
过去，稳定器“切断”电压峰值的特性被广泛用于脉冲整形电路。交流电路中使用了双通道器件。
但随着晶体管技术的发展和集成电路的出现，这一原理已很少被使用。
如果您没有适合所需电压的稳压器，则可以选择两者之一。总稳定电压将等于两个电压之和。
重要的！ 稳定器不得并联以增加工作电流！伏安特性的差异将导致输出在一个稳定器的热击穿区，然后由于负载电流过大而使第二个失效。
尽管苏联时代的技术文件允许 平行 的并联连接 齐纳二极管并联，但条件是器件必须是同一类型，并且操作期间的总实际功耗不应超过单个稳压器的允许值。即，不能实现在这种条件下的工作电流的增加。
为了增加允许的负载电流，使用了另一种方案。参数稳定器由晶体管补充，我们得到一个发射器中继器，发射器电路中有负载，稳定器 晶体管基极上的电压.
在这种情况下，稳定器的输出电压将小于 U 稳定器的发射结电压降值 - 对于硅晶体管约为 0.6 V。为了补偿这种降低，可以在中与稳定器串联一个二极管前进的方向。
通过这种方式（通过包括一个或多个二极管），您可以在很小的范围内向上调整调节器的输出电压。如果需要大幅增加 Uv，最好多串联一个二极管。
稳压器在电子电路中的应用范围非常广泛。通过有意识的选择，该半导体器件将有助于解决为开发人员设置的许多任务。
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