穩(wěn)壓二極管（又叫齊納二極管，Zener Diode）是一種特殊的二極管，設計用于穩(wěn)定電壓。當其反向電壓超過一定值時，穩(wěn)壓二極管會進入齊納擊穿區(qū)，并開始穩(wěn)定電壓。它的主要作用是維持穩(wěn)定的電壓，即使輸入電壓發(fā)生變化時，它也能保持輸出電壓的穩(wěn)定。

穩(wěn)壓二極管的工作原理

 

1. 正向工作時：

    

    

   • 穩(wěn)壓二極管在正向工作時與普通二極管一樣，遵循二極管的正向特性，即當正向電壓達到一定閾值時開始導通。
   • 但在穩(wěn)壓二極管的常見應用中，它主要用于反向工作。
2. 反向工作時：

    

    

   • 在反向偏置的情況下，當電壓低于其**齊納電壓（Zener Voltage）**時，穩(wěn)壓二極管的電流幾乎為零。
   • 當反向電壓達到或超過齊納電壓時，穩(wěn)壓二極管會進入齊納擊穿區(qū)，此時它開始導電，并保持在齊納電壓附近。這個齊納電壓是一個恒定電壓，在該電壓下，穩(wěn)壓二極管會導通并限制電壓的上升。
3. 齊納擊穿：

    

    

   • 齊納擊穿是指穩(wěn)壓二極管在反向偏置下，當電壓超過一定值時，二極管的內部會發(fā)生擊穿現(xiàn)象，但不同于普通二極管的擊穿，穩(wěn)壓二極管的齊納擊穿是可控的，并且能保持電壓穩(wěn)定。
   • 齊納電壓由二極管的制造工藝決定，通常為5V、12V、15V等常見值。

穩(wěn)壓二極管的作用

 

穩(wěn)壓二極管的主要作用是提供電壓穩(wěn)定，特別是在電源電壓波動的情況下，它能夠保持負載電路的電壓穩(wěn)定。它的應用主要包括：

 

1. 電壓穩(wěn)定器：

    

    

   • 穩(wěn)壓二極管可以用于簡單的電壓穩(wěn)壓電路，防止電壓超過某一范圍，從而保護后續(xù)電路不受高電壓影響。
2. 過壓保護：

    

    

   • 穩(wěn)壓二極管可用于電路中的過壓保護。當輸入電壓過高時，穩(wěn)壓二極管會導通，限制電壓，防止設備因過高電壓而損壞。
3. 參考電壓源：

    

    

   • 穩(wěn)壓二極管可以作為低功耗電路中的參考電壓源，提供穩(wěn)定的基準電壓，用于精密儀器、模擬電路等。
4. 噪聲濾波：

    

    

   • 在電源電路中，穩(wěn)壓二極管有時用來濾除高頻噪聲，改善電源質量。

穩(wěn)壓二極管的典型應用

 

 

1. 電源電路中的電壓穩(wěn)定：

    

    

   • 在電源電路中，穩(wěn)壓二極管常用于電壓過高時進行限制，確保輸出電壓不會超過預定值。
2. 過電壓保護：

    

    

   • 用于保護電路免受電壓尖峰或過高電壓的損害。例如，在通信設備或家電電路中，穩(wěn)壓二極管可用來防止電壓瞬間升高導致設備損壞。
3. 電池電壓限制：

    

    

   • 在一些電池供電的電路中，穩(wěn)壓二極管可用于限制電池電壓的上升，避免過高電壓影響電池壽命。