稳压二极管的工作原理是什么？

请问此图中稳压二极管的工作原理是什么？

1.原理图
 

 

2.功能：
只要从b到a流过一个大于或等于2mA的电流（反向电流），那么b和a两端之间的电压基本会稳定在稳压值附近。如果是从a流到b，稳压管就是一个普通的二极管。
 

3.稳压管的类型(1N53XXA系列，譬如1N5334A)
电压：3V、4.3V、5.1V、5.6V、8.3V、12V（用得不多）、13V、18V、27V、30V。譬如5.6V的稳压管，只要反向流过稳压管的电流即a到b的电流大于2mA，那么稳压管两端的电压基本就维持在5.6v左右。

功率：0.5w、1w、2w、3w、5w
 

 

4.特性
只要流过一个反向的大于2mA的电流，就可以作为一个稳压管来使用。如果流过一个正向的电流，可以作为一个普通的二极管来使用。如果电流没有2mA或稳压管两端的电压本身小于稳压管的阈值电压（譬如5.6V的稳压管的阈值电压为5.6V）时，稳压管不会导通，即两端的电压为0。
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稳压管为什么这样接？如何分析这个电路？

这里就涉及到稳压管正向使用与反向使用的区别，当稳压管正向使用时，它与一般二极管正向导通使用时基本相同，正向导通后两端的电压也基本不变，都约为0.7V左右。从理论上讲，稳压二极管也可正向使用做稳压管用，但其稳压值将低于1V，且稳压性能也不好，一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压，而是用反向击穿特性来稳压，反向击穿电压值即为稳压值，问题中的原理图就是利用稳压管的反向击穿特性，所以是反向接入电路中的。

ZMM9V1 datasheet

从ZMM9V1器件手册中可知，它的稳压范围就在8.5~9.6V之间。

当如下原理图中U1部分电压过高时，反向击穿ZMM9V1器件，根据反向击穿后流过的电流值来确定U3值，U3=Ube，NPN三极管MMST5551这里的作用是起开关作用，当U3达到NPN三极管导通电压值时，MMST5551导通，U4约等于0V，表现为低电平。

当U1部分电压不够高，不足以击穿ZMM9V1器件时（有很小的漏电流），ZMM9V1器件此时具有很高的阻抗，导致U2电压非常小，进而U3更小，是不足以使NPN三极管MMST5551导通的，R529是一个上拉电阻，此时U4=VIO28的电压值，表现为高电平。

总的来说：

当U1≥击穿电压时，U4表现为低电平；

当U1<击穿电压时，U4表现为高电平；

这个电路的主要作用应该是一个过压保护，U1处电压正常或过高，U4表现为高或低电平，通过检测GPIO32_JXBJ线的高低电平，判断电压是否过高，然后采取措施，保护相应器件。