6.3　稳压二极管

6.3.1　外形与符号

稳压二极管又称齐纳二极管或反向击穿二极管，它在电路中起稳压作用。稳压二极管的实物外形和电路图形符号如图6-18所示。

6.3.2　工作原理

在电路中，稳压二极管可以稳定电压。要让稳压二极管起稳压作用，须将它反接在电路中（即稳压二极管的负极接电路中的高电位，正极接电路中的低电位），稳压二极管在电路中正接时的性质与普通二极管相同。下面以图6-19所示的电路来说明稳压二极管的稳压原理。

图6-19中的稳压二极管VD的稳压值为5V，若电源电压低于5V，当闭合开关S时，VD反向不能导通，无电流流过限流电阻R，UR=IR=0，电源电压途经R时，R上没有压降，故A点电压与电源电压相等，VD两端的电压UVD与电源电压也相等。例如，E=4V时，UVD也为4V。电源电压在5V范围内变化时，UVD也随之变化。也就是说，当加到稳压二极管两端电压低于它的稳压值时，稳压二极管处于截止状态，无稳压功能。

若电源电压超过稳压二极管稳压值，如E=8V，当闭合开关S时，8V电压通过电阻R送到A点，该电压大于稳压二极管的稳压值，VD反向击穿导通，马上有电流流过电阻R和稳压管VD，电流在流过电阻R时，R产生3V的压降（即UR=3V），稳压管VD两端的电压UVD=5V。

若调节电源E使电压由8V上升到10V时，由于电压的升高，流过R和VD的电流都会增大，因流过R的电流增大，R上的电压UR也随之增大（由3V上升到5V），而稳压二极管VD上的电压UVD维持5V不变。

稳压二极管的稳压原理可概括为：当外加电压低于稳压二极管稳压值时，稳压二极管不能导通，无稳压功能；当外加电压高于稳压二极管稳压值时，稳压二极管反向击穿，两端电压保持不变，其大小等于稳压值。（注：为了保护稳压二极管并使它有良好的稳压效果，须要给稳压二极管串接限流电阻。）

6.3.3　应用电路

稳压二极管在电路通常有两种应用连接方式，如图6-20所示。

在图6-20（a）电路中，输出电压Uo取自稳压二极管VD两端，故Uo=UVD。当电源电压上升时，由于稳压二极管的稳压作用，UVD稳定不变，输出电压Uo也不变。也就是说在电源电压变化的情况下，稳压二极管两端电压始终保持不变，该稳定不变的电压可供给其他电路，使电路能稳定工作。

在图6-20（b）电路中，输出电压取自限流电阻R两端，当电源电压上升时，稳压二极管两端电压UVD不变，限流电阻R两端电压上升，故输出电压Uo也上升。稳压二极管按这种接法是不能为电路提供稳定电压的。

6.3.4　主要参数

稳压二极管的主要参数有稳定电压、最大稳定电流和最大耗散功率等。

（1）稳定电压

稳定电压是指稳压二极管工作在反向击穿时两端的电压值。同一型号的稳压二极管，稳定电压可能为某一固定值，也可能在一定的数值范围内。例如，2CW15的稳定电压是7～8.8V，说明它的稳定电压可能是7V，可能是8V，还可能是8.8V等。

（2）最大稳定电流

最大稳定电流是指稳压二极管正常工作时允许通过的最大电流。稳压管在工作时，实际工作电流要小于该电流，否则会因为长时间工作而损坏。

（3）最大耗散功率

最大耗散功率是指稳压二极管通过反向电流时允许消耗的最大功率，它等于稳定电压和最大稳定电流的乘积。在使用中，如果稳压二极管消耗的功率超过该功率就容易损坏。

6.3.5　用指针万用表检测稳压二极管

稳压二极管的检测包括极性判断、好坏检测和稳压值检测。稳压二极管具有普通二极管的单向导电性，故极性检测与普通二极管相同，这里仅介绍稳压二极管的好坏检测和稳压值检测。

1.好坏检测

万用表拨至×100Ω或×1kΩ挡，测量稳压二极管正、反向电阻，如图6-21所示。正常的稳压二极管正向电阻小，反向电阻很大。

若测得的正、反向电阻均为0，说明稳压二极管短路。

若测得的正、反向电阻均为无穷大，说明稳压二极管开路。

若测得的正、反向电阻差距不大，说明稳压二极管性能不良。

注：对于稳压值小于9V的稳压二极管，用万用表×10kΩ挡（此挡位万用表内接9V电池）测反向电阻时，稳压二极管会被反向击穿，此时测出的反向阻值较小，这属于正常。

2.稳压值检测

检测稳压二极管稳压值可按下面两个步骤进行。

第一步：按图6-22所示的方法将稳压二极管与电容、电阻和耐压大于300V的二极管接好，再与220V市电连接。

第二步：将万用表拨至直流50V挡，红、黑表表笔分别接被测稳压二极管的负正极，然后在表盘上读出测得的电压值，该值即为稳压二极管的稳定电压值。图中测得稳压二极管的稳压值为15V。

6.3.6　用数字万用表检测稳压二极管

用数字万用表检测稳压二极管正负极如图6-23所示。测量时，挡位开关选择二极管测量挡，红、黑表笔分别接稳压二极管的一个引脚，当测量显示0.300～0.800V范围内的数字时，如图6-23（a）所示，表示测量时稳压二极管已正向导通，显示的数字为正向导通电压。此时，红表笔接的引脚为正极，黑表笔接的为负极。红、黑表笔互换引脚测量时，稳压二极管不会导通，正常显示溢出符号“OL”，如图6-23（b）所示。