齐纳二极管(稳压二极管)工作原理及主要参数.docx

齐纳二极管 （ 稳压二极管 ） 工作原理及主要参数
齐纳二极管也叫稳压二极管 .一般二极管处于逆向偏压时，若电压超过
PIV（逆向峰值电压）值时二极管将受到破坏，这是因为一般二极管在两端的电位
差既高之下又要通过大量的电流， 此时所产生的功率所衍生的热量足以使二极管
烧毁。
齐纳二极管就是专门被设计在崩溃区操作，是一个具有良好的功率散逸装
置， 可以当做电压参考或定电压组件。 若利用齐纳二极管作为电压调节器， 将使
附载电压保持在 Vz 附近且几乎唯一定值， 不受附载电流或电源上电压变动影响。
一般二极管之崩溃电压， 在制作时可以随意加以控制， 所以一般齐纳二极管之崩
电压 （Vz） 从数伏特至上百伏特都有。 一般齐纳二极管在特性表或电路上除了标住
Vz 外，均会注明 Pz 也就是齐纳二极管所能承受之做大功率，也可由 Pz=Vz*Iz
换算出奇纳二极管可通过最大电流 Iz。 dz3w 上有个在线计算器 ,电路设计时可以
用来计算稳压二极管的相关参数 .
齐纳二极管工作原理
齐纳二极管主要工作于逆向偏压区， 在二极管工作于逆向偏压区时， 当电压
未达崩溃电压以前， 二极管上并不会有电流产生， 但当逆向电压达到崩溃电压时，
每一微小电压的增加就会产生相当大的电流， 此时二极管两端的电压就会保持于
一个变化量相当微小的电压值 （几乎等于崩溃电压 ），下图为齐纳二极管之电压电
流曲线，可由此应证上述说明。
齐纳二极管 （又叫稳压二极管 ）它的电路符号是 :此二极管是一种直到临界反
向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件 .在这临界击穿点上 ,反向电阻降低到
一个很少的数值 ,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定 ,稳压二极管是根据
击穿电压来分档的 ,因为这种特性 ,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用
其伏安特性 ,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用 ,通过串联就可获
得更多的稳定电压。
在通常情况下，反向偏置的 PN 结中只有一个很小的电流。这个漏电流一直
保持一个常数，直到反向电压超过某个特定的值，超过这个值之后 PN 结突然开
始 有大电流导通 （图 ） 。 这个突然的意义重大的反向导通就是反向击穿， 如
果没有一些外在的措施来限制电流的话， 它可能导致器件的损坏。 反向击穿通常
设 置了固态器件的最大工作电压。然而，如果采取适当的预防措施来限制电流
的话，反向击穿的结能作为一个非常稳定的参考电压。
PN结二极管的反向击穿。
导致反向击穿的一个机制是 avalanche multiplication 。考虑一个反向偏置的
PN 结。耗尽区随着偏置上升而加宽，但还不够快到阻止电场的加强。强大的电
场加速了一些载流子以非常高 的速度穿过耗尽区。当这些载流子碰撞到晶体中
的原子时， 他们撞击松的价电子且产生了额外的载流子。 因为一个载流子能通过
撞击来产生额外的成千上外的载流子 就好像一个雪球能产生一场雪崩一样，所
以这个过程叫 avalanche multiplication。
反向击穿的另一个机制是 tunneling。 Tunneling 是一种量子机制过程，它能
使粒子在不管有任何障碍存在时都能移动一小段距离。如果耗 尽区足够薄，那