稳压二极管

什么是稳压二极管

• 有一种特殊的二极管，由于它在电路中与适当数值的电阻配合能起稳定电压的作用，故称为稳压二极管。
• 稳压二极管工作在反向击穿区，即管子的阴极接电源的正极。对于交流电源，需要两个稳压二极管阳极相对或阴极相对（两种情况是等同的）。
• 其反向击穿在反向电流允许范围内是可逆的，当反向电流超过允许范围后，管子将被烧毁。
• 其两端电压在达到稳压值后，电压值随反向电流的增大的变化很小。

稳压二极管符号（以ZPD5.1为例）：

ZPD5.1

ZPD5.1的意思是：当通过该稳压二极管的反向电流为5mA时，该稳压二极管两端的电压值为5.1V。

反向电流为5mA时ZPD5.1两端电压

ZPD系列的伏安特性曲线（仅反向电流）

稳压二极管伏安特性曲线：

稳压二极管伏安特性曲线

• 动态电阻rz：动态电阻是稳压二极管两端电压变化量与电流变化量的比值。即当动态电阻越小，反向伏安特性曲线越陡，稳压效果越好。

动态电阻定义式

• 实际中，同一型号的稳压二极管的稳压值具有一定的分散性。例如：ZPD5.1的稳压值在4.8~5.4V之间，即不同的ZPD5.1的稳压值可能不同，但都在这个范围内。

直流

做一个直流电源、稳压二极管以及电阻串联的仿真电路，先看看在不同电源电压时（1V、4V、6V、10V）3个万用表的数值：

1V直流电源

4V直流电源

6V直流电源

10V直流电源

可见，在稳压二极管两端电压未达到其稳压值时，电源提供几乎所有电压均在稳压二极管上，此时电路的电流变化很小，稳压二极管两端电压变化却很大。在稳压二极管两端电压超过其稳压值时，稳压二极管两端电压变化很小，而电路电流变化很大。

交流

连接电路如下：

交流电源电路

示波器XSC1的波形图如下：

示波器XSC1的波形图

示波器XSC2的波形图如下：

示波器XSC2的波形图

原来电源的波形被削平了，由此可见一对稳压二极管可以起到削波电路的作用。
双稳压二极管两端电压的有效值为：

双稳压二极管两端电压的有效值

小惊喜

当电源为恒流源时：

电源为恒流源电路图

示波器XSC1的波形图如下：

示波器XSC1的波形图

示波器XSC2的波形图如下：

示波器XSC2的波形图

最后的波形是个方波！！！

最后

参考：

• 秦曾煌《电工学（下册）》P14页 14.4稳压二极管
• ZPD使用手册

最后的最后

本人学生一枚，如有写错的地方希望大家可以在评论区指正一下，多谢。