稳压管的工作原理及参数解析

稳压二极管是利用二极管反向击穿的特性制成的，专门作为稳定电压用的面接触型硅二极管。它的外形与内部结构也和普通二极管相似，对外具有两个电极。如图7.27 所示即为稳压管的符号。

图7.27　稳压管符号

图7.28　稳压管的伏安特性

（1）稳压管的稳压作用

稳压二极管的伏安特性如图7.28 所示。从中可见，它也与普通二极管相似，略有差异的是它的反向特性。显然，它的反向特性比普通二极管更加陡直，这正是用它来稳压的依据所在。

对普通二极管来说，它的反向电流随着反向电压的增加而增加，一旦达到击穿电压，二极管被击穿，若无限流电阻，管子将因电流过大而烧毁。

而由稳压管的伏安特性可见，当反向电压小于击穿电压时，反向电流很小；当反向电压增加到击穿电压UZ后，反向电流急剧增加。反向电压只要略有增加，反向电流就有大幅增加，也就是说，当反向电流在很大范围内变化时，反向电压变化不大。稳压管正是利用这一点来稳压的。图7.28 中曲线的AB 段是稳压管的反向击穿区，电压UZ称为稳定电压。

如果稳压管只工作在电击穿情况下，结构不被破坏，则击穿是可逆的，当除去外加电压后，其击穿即可恢复。但是，如果反向电流太大，超过了电流允许值，或者管子的功率损耗过大超过了允许值，便会造成不可逆热击穿而使管子损坏。因此，在使用稳压管时，必须在电路中串联一个限流电阻。显然，稳压管在工作时应当工作在反向击穿区。

（2）主要参数

①稳定电压UZ：稳压管的反向电流为规定的稳定电流值时，稳压管两端的稳定电压值。但是，必须说明一点，由于工艺上的原因，以及管子的稳定电压受电流与温度变化的影响，即使同一型号的管子，其稳压值也具有一定的分散性。如2 CW1 型稳压管的稳压范围为3.2～4.5 V。(www.zuozong.com)

②稳定电流IZ：稳压管正常工作时的工作电流，如2CW11 稳压管的工作电流为10 mA。此值一般是指最小稳定电流IZmin，如果稳压管的工作电流小于此值，稳压效果会变差。

③最大稳定电流IZmax：指管子可以正常稳压的最大允许工作电流，如果电流超过此值，管子不再稳压。由图7.28 可知，电流大于IZmax时，曲线拐弯。一般稳压管此值约为30～40 mA，个别型号可达100 mA 以上。

④动态电阻rZ：指在稳压管的稳压范围内，稳压管两端的电压变化量与电流变化量之比，即

由图7.28 可见，这个动态电阻rZ 的数值与AB 段的斜率有关。显然，AB 段越陡，电阻rZ就越小，稳压的效果也就越好。该阻值一般很小，大约在十几欧姆与几十欧姆之间。

⑤温度系数：指稳压管受温度影响的变化系数，其数值为温度每升高1 ℃时稳压值的相对变化量，一般用百分数表示。它也是稳压管的质量指标之一，表示了温度变化对特定电压的影响程度。如2CW21D 稳压管的温度系数是0.06%/℃。若UZ为7 V，则环境温度升高1 ℃时，稳定电压将增加ΔUZ，即

⑥最大允许耗散功率PZm：指使管子不致热击穿的最大功率损耗，显然，这里有

如果已知PZm，则可求出IZmax

例如，2CW21C 的最大功率损耗为1 W，最大工作电流为130 mA。此外，还应注意一点，随着环境温度的升高，极限参数PZm和IZmax将下降。