第2讲稳压二极管
稳压二极管基本稳压电路
稳压二极管基本稳压电路
稳压二极管是一种具有稳定电压的电子元器件，一般用于保护电路中的负载免受电压波动的影响，以确保负载电路的稳定工作。
其基本稳压电路如下：
1.电压调整器：稳压二极管的正极被连接到电路的正极，负极被连接到电路的负极。
这个电路可以通过调整输入电压来控制输出电压的大小，从而实现稳压的目的。
2.稳压二极管的特性：稳压二极管具有常数电压降，因此无论输入电压如何变化，它的电压降总是保持不变。
当输入电压变化时，稳压二极管会自动改变其电流，使其电压降保持恒定，从而保护负载电路。
3.限流电阻：限流电阻的作用是限制稳压二极管的电流，以确保其工作在安全区域。
如果电流过大，稳压二极管可能会被损坏。
4.负载：负载可以是任何需要稳定电压的电路，例如模拟电路、数字电路、传感器等等，它们都需要稳定的电压来保证其正常工作。
总之，稳压二极管基本稳压电路是非常常见且实用的电路，可以对输入电压进行稳定控制，确保负载电路的稳定工作。
稳压二极管的工作原理
稳压二极管的工作原理
稳压二极管，又称为Zener二极管或稳压管，是一种特殊类型
的二极管。
它的主要功能是在电路中提供一个稳定的电压，实现电压的稳定输出。
稳压二极管的工作原理如下：
1. 倒偏结构：稳压二极管在正向电压下和普通二极管一样，处于导通状态。
但当反向电压超过其额定的击穿电压时，就会进入倒偏结构。
2. 击穿电压：稳压二极管的击穿电压是指反向电压大到足以击穿二极管的 pn 结，使其形成一个稳定的反向电流。
这个击穿
电压是通过在制造过程中调整二极管材料或掺杂量来实现的。
3. 反向电流特性：一旦稳压二极管处于倒偏结构，并且反向电压大于击穿电压，二极管会形成一个稳定的反向电流。
这是因为二极管的 pn 结在击穿状态下，其电阻呈负温度系数，即电
流越大，电阻越小。
这使得二极管能够始终维持一个相对稳定的电压。
4. 稳定电压输出：稳压二极管在倒偏结构下工作时，具有稳定的电压输出特性。
一般情况下，当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时，稳压二极管将会始终保持其额定的稳定电压输出，而不会随输入电压的变化而变化。
这使得稳压二极管在电路中扮演了稳定电压的角色。
总之，稳压二极管通过在倒偏结构下形成击穿状态，并维持一个相对稳定的反向电流，从而实现了稳定的电压输出。
这种工
作原理使得稳压二极管在各种应用中都能提供有效的电压稳定功能。
稳压二极管原理及其应用
稳压二极管原理及其应用稳压二极管（Zener diode）是一种常用的电子元件，通常用于电路中的稳压功能。
它是一种特殊的二极管，在反向击穿时能够保持稳定的电压输出。
稳压二极管具有以下特性：反向击穿电压固定、温度系数小、击穿电流大、输出电压稳定。
稳压二极管的原理是基于半导体材料的击穿特性。
当在稳压二极管的正向施加电压时，它正常地工作，即处于正向截止状态。
而当在稳压二极管反向施加电压时，当电压达到一定值时，由于材料的特性，电流迅速增大，达到一些临界值时，二极管进入击穿状态，电压维持在一个稳定的值。
这是因为击穿时，稳压二极管内部的电路构成了一个反馈回路，使得输出电压保持稳定。
1.稳压器：稳压二极管作为稳压器的核心元件，能够将输入电压稳定在一个特定的输出电压。
这在很多需要稳定电压的电子设备中非常重要，例如电子计算机、电子仪器等。
2.参考电压源：稳压二极管的输出电压稳定性很好，常用于提供参考电压。
比如，在模拟电路中，需要一个稳定的电压作为参考，以确保电路的精确性和稳定性。
3.电压限制器：稳压二极管的击穿特性使其能够起到过压保护的作用。
当输入电压超过设定值时，稳压二极管会截止电流，防止过电压对其他电路元件造成损坏。
4.电压判断器：稳压二极管可以用来判断是否达到一些特定电压水平。
通过将稳压二极管放在电路中进行电压检测，当电压达到稳压二极管的反向击穿电压时，可以触发其他电路。
5.温度补偿电路：稳压二极管的温度系数较小，在一些需要稳定温度的电子设备中，可以利用稳压二极管的特性来提供温度补偿。
需要注意的是，稳压二极管在实际应用中，需要合理选择，并搭配合适的电阻或其他元件，以确保稳压效果和电路的稳定性。
同时，稳压二极管也有一定的限制，例如功耗、电流带限等，需要在设计中综合考虑。
总结起来，稳压二极管作为一种特殊的二极管，具有稳定电压输出的特性，广泛应用于电子设备中。
通过合理选择和搭配其他元件，可以实现稳压、参考电压、限压、判断电压等多种功能，为电子设备的稳定性和性能提供良好保障。
稳压二极管稳压电路PPT课件
IOmax
IZ
+
UI
R
IR IDZ
i
O
u
IZ
IZM
+ IO RL uO
IOmin UZ / RLmax
Rmin
UIm ax U Z I ZM IOmin
-
UIm ax U Z R
I O min
I ZM
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-
12
串联型稳压电路的方框图
调整管
+
+
保护
电路
取
UI
比较放 大电路
样 电 RL UO
基准电
路
-
压电路
-
13
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三端稳压器的外形
1端: 输入端
3端: 公共端
123
2端: 输出端
123
1端: 公共端 3端: 输入端 2端: 输出端
W7800系列稳压器外形
W7900系列稳压器外形
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感谢您的观看！
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例2
已知图示电路中，UZ=6V，最 小稳定电流IZmin=5mA，最大
UZ
稳定电流IZmax=25mA，负载电
阻RL=600 Ω，求限流电阻R的
取值范围。 R IR
+
IDZ
IL
△i △u
UI=10V DZ
RL UO
i
O IZ
u DZ
IZM
－
解：
I DZ
IR
IL
UI
UZ R
UZ RL
稳定。
1
稳压二极管
稳压二极管展开全文折叠编辑本段简介稳压二极管稳压二极管稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。
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小的数值，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.其伏安特性见图1，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。
折叠编辑本段稳压原理稳压二极管的特点就是反向通电尚未击穿前，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
稳压二极管在电路中常用"ZD"加数字表示，如:ZD5表示编号为5的稳压管。
折叠编辑本段参数⑴稳定电压⑵电压温度系数⑶动态电阻⑷稳定电流，最大、最小稳定电流⑸最大允许功耗折叠编辑本段稳压二极管的识别判断1.在电路中稳压二极管的识别:稳压二极管在电路中常用"ZD"加数字表示，如:ZD1表示编号为1的稳压管。
2.稳压二极管的识别_正负极识别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。
塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。
对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。
在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。
3.稳压二极管的识别_色环稳压二极管识别色环稳压二极管国内产品很少见，大多数来自国外，尤其以日本产品居多。
一般色环稳压二极管都标有型号及参数，详细资料可在元件手册上查到。
二稳压二极管.ppt
六.晶体二极管的电容和变容二极管：
(一).势垒电容CT:
把PN结看成平板电容器，加正向电压或反向电压时像电容的
充放电。（此电容效应为势垒电容）
(二).扩散电容CD:
扩散电容是由载流子在扩散过程中的积累引起的电容。
(三). 变容二极管：
• 利用结势垒电容CT随外电压U的变化而变化的特点制成的二
极管。
在N P结加反向电压时真没有电流吗？
第四节 二极管的应用
•直流输出电压为：（平均值） 一、 整流电路 •输入交流电压： 优点：电路简单 整流电路是将交流转换为直流的电路， 1 sinm sin td (t ) •e =E t 经整流； 2 dc 2 2 m2 缺点：输出直流电压低。 0 •整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。 =Em2/=0.318Em2 ≈ 0.45E2 （一）半波整流: e2 E2为e2的有效值
+ + + +
e ’’ 22 e
-
-
-
-
io
uL RL
uL
二极管应用 （三）桥式整流: •输入交流电压： •e2=Em2sin + t
e2
•经整流直流输出电压： e2 ~220V •Udc=Udc(半)=0.9E2
•E2为e2的有效值
-
uL
•与全波整流相同：
•输出电压高， e2 ~220V •变压器不需要抽头。
•双极型三极管是由两种载流子参 与导电的半导体器件; •由两个 PN 结组合而成; 晶体三极管有两大类型 : • 场效应管仅由一种载流子参与 •是电流控制电流(CCCS)器件。 导电; 双极型三极管 •是电压控制电流(VCCS)器件。 场效应管（单极性三极管）
二极管稳压管课件
UCE＝UBE时的 临界饱和曲线 3
2 1 3
结和发射结均正偏， 结和发射结均正偏， IC 不受 B 控制80µA 不受I 控制，µ ， βIB>IC，饱和时的管 ， 60µ µ 压降UCES≈0.3V。 A 压降 。
40µA µ 20µA µ IB=0 12 UCE(V)
6
9
IC(mA ) 4 3 2 1 3 6 9
IC
RC UCE USC
USB =2V时：
USB
U SB − U BE 2 − 0 .7 IB = = = 0 .01 9mA RB 70 I C = β I B = 50 × 0 .01 9mA = 0.95mA
IC< ICmax (=2mA) ， Q位于放大区。
IC 例： β=50， USC =12V， RB =70kΩ， RC =6kΩ 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管工作于哪个区？ RB USB IB C B UBE E UCE USC RC
rz越小，稳 压性能越好。 ∆UZ
稳压二极管的参数
（1）稳定电压UZ （2）稳定电流 IZ （3） 最大允许耗散功率 PZM = U Z I Z max （4）动态电阻
∆U Z ∆I Z
rZ =
（5）电压温度系数αUZ（%/℃） 稳压值受温度变化影响的系数。
稳压二极管的应用
（1）稳压
Ui
UZ
U RL
UCE =0.5V
60 40
RB
IB
B
mA
C
µA
V
UCE UBE
E
20
死区电压，硅管 0.5V，锗管0.2V。 EB
IC 工作压降： 硅管 UBE≈0.6~0.7V,锗管 UBE≈0.2~0.3V。 E
稳压二极管工作原理
稳压二极管工作原理稳压二极管，又称为Zener二极管，是一种特殊用途的二极管，它可以在逆向工作时产生稳定的电压。
稳压二极管通常被用于电子电路中，以提供稳定的电压源，保护其他元件不受过高电压的损害。
本文将介绍稳压二极管的工作原理，包括其基本结构、逆向击穿特性以及在电路中的应用。
1. 基本结构。
稳压二极管的基本结构与普通二极管类似，都是由P型半导体和N型半导体组成。
不同之处在于稳压二极管的P-N结区域被精心设计，以使其在逆向电压下出现击穿现象。
通常，稳压二极管的P-N结区域会比普通二极管的宽，这样可以提高其逆向击穿电压的稳定性。
2. 逆向击穿特性。
稳压二极管的最重要特性就是其逆向击穿特性。
当稳压二极管处于逆向电压下时，一般情况下它是不导电的。
但是当逆向电压增大到一定数值时，稳压二极管会突然出现击穿现象，电流急剧增大，同时电压维持在一个稳定的值。
这个稳定的电压就是稳压二极管的击穿电压，通常被称为稳压电压。
3. 工作原理。
稳压二极管的工作原理可以通过能带图来解释。
在逆向电压下，当稳压二极管的P-N结区域受到足够的电场作用时，电子会获得足够的能量，从而越过能带，形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对会导致P-N结区域的电阻急剧下降，从而形成击穿电流。
这个击穿电流会使稳压二极管的电压保持在稳定的数值，从而实现稳压的功能。
4. 应用。
稳压二极管在电子电路中有着广泛的应用。
最常见的用途就是作为稳压电源，为其他元件提供稳定的电压。
此外，稳压二极管还可以用于电压参考、过压保护、温度补偿等方面。
在各种电子设备中都可以看到稳压二极管的身影，如电源适配器、稳压器、电子仪器等。
总之，稳压二极管是一种非常重要的电子元件，它通过逆向击穿特性实现了稳定的电压输出。
通过精心设计和制造，稳压二极管可以提供不同的稳压电压，以满足各种电子电路的需求。
在电子领域中，稳压二极管的应用前景十分广阔，将会在未来发挥更大的作用。
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稳压值(V) 6.2
15
27
30
75
…
稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不 变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波 动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压 将基本保持不变。
比较 对照
二极管的特性
1. 普通二极管的特性 2. 稳压二极管的特性 3. 发光二极管的特性 4. 光电二极管的特性 5. 变容二极管的特性
=(13-6)/(5+20) =0.28 KΏ
∴R必须满足： 0.18KΏ<R<0.28 KΏ 选R=220Ώ
常用稳压二极管的型号及稳压值
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734
稳压值(V) 3.3
3.6
3.9
4.7
5.1
5.6
型 号 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 …
红表笔是(表内电源)负极， 黑表笔是(表内电源)正极。
0
1k
本页有动画设 置,每点击鼠标,
演示一步。
在 R100或 R1k 挡测量
正反向电阻各测量一次, 测量时手不要接触引脚
一般硅管正向电阻为几千欧， 锗管正向电阻为几百欧；反向 电阻为几百千欧。 正反向电阻相差不大为劣质管。
正反向电阻都是无穷大或零 则二极管内部断路或短路。
Izmax=12mA,Izmin=2mA,负载电阻RL=2k,输入电压 ui=12V,限流电阻R=200 。若负载电阻变化范围为 1.5 k ~4 k ,是否还能稳压？
i
iL
R ui DZ
iz UZ RL uO
i
R ui DZ
iL
iz UZ RL
UZW=10V R=200
ui=12V
稳压值的判断：
1.5 k
+
0~30V 连续可调 直流稳压电源
-
被测管
+直
v
流 电
-压
档
例： 稳压二极管的稳压过程。
IR
IZ Io
RL
Io
IR
Vo
IZ IR
Vo
请自行分析当RL↑或VI变化时的情况！
VI
Vo Iz IR UR Vo
例：稳压二极管的应用
已知某稳压二极管的技术数据为：稳压值UZW=10V,
半导体器件的命名方式
第一部分 第二部分
数字
字母
电极数
材料和极性
第三部分
字母(汉拼) 器件类型
第四部分 第五部分
数字 字母(汉拼)
序号
规格号
2— 二极管
A — 锗材料 N型 B — 锗材料 P型 C — 硅材料 N型 D — 硅材料 P型
3— 三极管
A — 锗材料 PNP B — 锗材料 NPN C — 硅材料 PNP D — 硅材料 NPN
解：根据限流电 阻的作用,应有： Rmin>(UImax-Uz)/(Izmax+ILmin) =(UImax-Uz)/(Izmax+Uz/RLmax) =(15-6)/(40+10) =0.18KΏ
Rmax<(UImin-Uz)/(Izmin+ILmax) =(UImin-Uz)/(Izmin+ Uz/RLmix)
变容二极管 隧道二极管 磁敏二极管
稳压二极管
温度效应
二极管
tº
双向击穿二极管
双向二极管 交流开关二极管
体效应二极管
二极管的识别和检测
1.目测判别极性 2.用万用表检测二极管
(1)用指针式万用表检测 (2)用数字式万用表检测 3.用万用表检测稳压二极管
1. 目测判别极性
触丝
半导体片
2. 用万用表检测二极管 (1) 用指针式万用表检测
发光二极管的发光颜色 决定于所用材料,目前有红, 绿,黄,橙,白等色,可以制成 各种形状,如长方型,圆形等。
二.光电二极管
• 光电二极管是远红外 线接受管,是一种光能 与电能进行转换的器 件，它的几种常见外 形如图。
• 光电二极管的伏安特 性:在无光照时,与普通 二极管一样,具有单向 导电性.有光照时,特性 曲线下移,它们分布在 第三,四象限内。
§3 稳压二极管(齐纳二极管)
是一种特殊的面接触型硅二极管
稳压二极管特性曲线
稳压二极管符号
-
稳定 电压
+
UZ
当稳压二极管工作在反 向击穿状态下,且工作电 流IZ在Izmax和 Izmin之间时, 其两端电压近似为常数
I
正向同 二极管
IZmin
U
IZ
稳定 电流
IZmax
用万用表检测稳压二极管
稳压二极管的外型与普通二极管相似,极 性判断方法与普通二极管相同。
当RL=1.5 k时, iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA）
当RL=4 k时, iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA）
课堂
练习
在下图所示稳压电路中，
Uz=6V,Izmax=40mA,Izmin=5mA;UImax= 15V,UImin=13V;RLmin=300Ω,RLmax=60 0 Ω 。试选择限流电阻R.
iD / mA
硅二极管 60
的特性
40
20 –50 –25
0 0 0.04
iD / mA
锗二极管
15
的特性
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4
uD / V
–0.02
温度对二极管 特性的影响
(2) 用数字式万用表检测
本页有动画设 置,每点击鼠 标,演示一步。
红表笔是(表内电源)正极， 黑表笔是(表内电源)负极。
2k 20k 200k
200
2M
20M
在
挡进行测量，当 PN 结完好
且正偏时，显示值为PN 结两端的正
向压降 (V)。
反偏时，显示 。
其它类型二极管
一.发光二极管
发光二极管包括可见光, 不可见光,激光等不同的类 型,这里只对可见光发光二 极管做一简单介绍
uO Izmax=12mA
Izmin=2mA RL=2k (1.5 k ~4 k)
iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）负载变化,但iZ仍在
i= (ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=101压（2管mmA仍A和）能2起mA稳之压间作,所用以稳 iZ = i - iL=10-5=5（mA）
P — 普通管 W — 稳压管 Z — 整流管 K — 开关管 U — 光电管 X — 低频小功率管 G — 高频小功率管 D — 低频大功率管 A — 高频大功率管
例：
2CP
2AP
2CZ
2CW
普通硅二极管 普通锗二极管 硅整流二极管 硅稳压二极管
二极管的符号
二极管的一般符号 发光二极管 光电二极管