穩壓二極管（又叫齊納二極管）是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩壓管。利用PN結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。
穩壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內（或者說在一定功率損耗范圍內），端電壓幾乎不變，表現出穩壓特性。在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數值，因而廣泛應用于穩壓電源與限幅電路之中。穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更多的穩定電壓，稱為雙向穩壓管。
主要參數
穩定電壓Uz
指穩壓管通過額定電流時兩端產生的穩定電壓值。該值隨工作
電流和溫度的不同而略有改變。由于制造工藝的差別，同一型號穩壓管的穩壓值也不完全一致。例如，2CW51型穩壓管的Vzmin為3.0V,Vzmax則為3.6V。
耗散功率Pz
反向電流通過穩壓二極管的PN結時，要產生一定的功率損耗，PN結的溫度也將升高。根據允許的PN結工作溫度決定出管子的耗散功率。通常小功率管約為幾百毫瓦至幾瓦。最大耗散功率Pzm：是穩壓管的最大功率損耗取決于PN結的面積和散熱等條件。反向工作時，PN結的功率損耗為：Pz=Vz*Iz，由Pzm和Vz可以決定Izmax。
穩定電流Iz
最小穩定電流Izmin、大穩定電流Izmax穩定電流：工作電壓等于穩定電壓時的反向電流；最小穩定電流：穩壓整流管工作于穩定電壓時所需的最小反向電流；最大穩定電流：穩壓二極管允許通過的最大反向電流。
動態電阻rz
其概念與一般二極管的動態電阻相同，只不過穩壓二極管的動態電阻是從它的反向特性上求取的。rz愈小，反映穩壓管的擊穿特性愈陡。 rz=△Vz/△Iz
溫度系數Ctv
溫度的變化將使VZ改變，在穩壓管中，當|VZ|>7V時，Vz具有正溫度系數，反向擊穿是雪崩擊穿。當|Vz|<4V時，VZ具有負溫度系數，反向擊穿是齊納擊穿。
當4V<|Vz|<7V時，穩壓管可以獲得接近零的溫度系數。這樣的穩壓二極管可以作為標準穩壓管使用。
例如2CW58穩壓管的Ctv是+0.07%/°C，即溫度每升高1°C，其穩壓值將升高0.07%。
動態電阻Rz
指穩壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變，一般是工作電流愈大，動態電阻則愈小。例如，2CW7C穩壓管的工作電流為5mA時，Rz為18Ω；工作電流為10mA時，Rz為8Ω;為20mA時，Rz為2Ω。Rz=DVz/DIz，Rz愈大，反映穩壓管的擊穿特性愈陡。
漏電流IR
指穩壓整流管在規定的反向電壓下產生的漏電流。例如2CW58穩壓管的VR=1V時，IR=0.1uA;在VR=6V時，IR=10uA。
工作原理
穩壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結的擊穿區具有穩定電壓的特性來工作的。穩壓管在穩壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。把這種類型的二極管稱為穩壓管，以區別用在整流、檢波和其他單向導電場合的二極管。穩壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。穩壓管反向擊穿后，電流雖然在很大范圍內變化，但穩壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性，穩壓管在電路中能起穩壓作用。因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性見穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更多的穩定電壓。
三端穩壓管嚴格說來屬于集成電路，將輸出電壓與內部的參考電壓比較后驅動調整管調整到穩定的一個數值。單獨的元件可用萬用表測量各腳間電阻來粗略判別是否損壞，最好是接入電路中測量。電壓調整率和紋波等指標就只有用專業儀器測試了。業余條件下也可用示波器定性檢查。
識別
方法一
穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD5表示編號為5的穩壓管。
1、穩壓二極管的穩壓原理：穩壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發生波動，或其它原因造成電路中各點電
壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點：穩壓二極管的故障主要表現在開路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中，
前一種故障表現出電源電壓升高；后2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。
常用穩壓二極管的型號及穩壓值如下表：
型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751
1N4761
穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
3、二極管和穩壓管的區分
根據二者反向擊穿電壓在數值上的差異及穩定性，可以區分標記不清楚的穩壓管和普通二極管，電路見圖1。利用高壓絕緣電阻測試儀提供合適的反向擊穿電壓，將被測管反向擊穿。選擇萬用表的10VDC檔或50VDV檔測出反向擊穿電壓值，數值在40V以上的是二極管，低于40V的是穩壓管。
注意，這也有例外情況。例如2AP21的反向擊穿電壓低于15V，2AP8的反向擊穿電壓最小值為20V。此外，2DW130～2DW143型穩壓管的Vz值為50～200V，2CW362～2CW378的 Vz值是43～200V（以上均為標稱值）。遇到這類情況也不難區分。同樣都按額定轉速搖高壓絕緣電阻測試儀，由于二極管反向擊穿區域的動態 電阻較大，曲線不陡，因此電壓表指針的擺動幅度就比較大。而穩壓管的Rz很小，曲線很小，曲線很陡，表針擺動很小。
實例：測量一只型2AP5鍺二極管，按額定轉速搖兆歐表時，反向擊穿電壓在110～130V之間變化，表針搖擺不穩（手冊中規定反向擊穿電壓V(BR) ≥110V）。另測一只2CW136型穩壓管時表針基本穩定，指在115V位置（手冊中僅給出2DW136的工作電壓范圍是100～120V，但具體到某只穩壓管，其工作電壓基本為一確定值）
方法二
利用萬用表的電阻檔也可以區分穩壓管與半導體二極管。具體方法是，首先用R×1k檔測量正、反向電阻，確定被測管的正、負極。然后將萬用表撥于R×10k檔，如圖所示，黑表筆接負極，紅表筆接正極，由表內9～15V疊層電池提供反向電壓。其中，電阻讀數較小的是穩壓管，電阻為無窮大的二極管。
注意事項：
(1)此方法只能測量反向擊電壓比R×10k檔電池電壓低的穩壓管。
常用穩壓管的型號對照表：
IN4728 3.3v
IN4729 3.6v
IN4730 3.9v
IN4731 4.3
IN4732 4.7
IN4733 5.1
IN4734 5.6
IN4735 6.2
IN4736 6.8
IN4737 7.5
IN4738 8.2
IN4739 9.1
IN4740 10
IN4741 11
IN4742 12
IN4743 13
IN4744 15
IN4745 16
IN4746 18
IN4747 20
IN4748 22
IN4749 24
IN4750 27
IN4751 30
IN4752 33
IN4753 34
IN4754 35
IN4755 36
IN4756 47
IN4757 51
IN52系列 0.5w精密穩壓管
IN5226 3.3v
IN5227 3.6v
IN5228 3.9v
IN5229 4.3v
IN5230 4.7v
IN5231 5.1
IN5232 5.6
IN5233 6
IN5234 6.2
IN5235 6.8
IN5236 7.5
IN5237 8.2
IN5238 8.7
IN5239 9.1
IN5240 10
IN5241 11
IN5242 12
IN5243 13
IN5244 14
IN5245 15
IN5246 16
IN5247 17
IN5248 18
IN5249 19
IN5250 20
IN5251 22
IN5252 24
IN5253 25
IN5254 27
IN5255 28
IN5256 30
IN5257 33
伏安特性
穩壓管的主要參數如下： (1)穩定電壓Uz就是PN結的擊穿電壓，它隨工作電流和溫度的不同而略有變化。對于同一型號的穩壓管來說，穩壓值有一定的離散性。
(2)穩定電流Iz穩壓管工作時的參考電流值。它通常有一定的范圍，即Izmin——Izmax。
(3)動態電阻rz它是穩壓管兩端電壓變化與電流變化的比值，如上圖所示，即這個數值隨工作電流的不同而
改變。通常工作電流越大，動態電阻越小，穩壓性能越好。
下圖示出了穩壓管工作時的動態等效電路，圖中二極管為理想二極管。
(4)電壓溫度系數 它是用來說明穩定電壓值受溫度變化影響的系數。不同型號的穩壓管有不同的穩定電壓的溫度系數，且有正負之分。穩壓值低于4v的穩壓管，其穩定電壓的溫度系數為正值；介于4V和6V之間的，可能為正，也可能為負。在要求高的場合，可以用兩個溫度系數相反的管子串聯進行補償(如2DW7)。
(5)額定功耗Pz前已指出，工作電流越大，動態電阻越小，穩壓性能越好，但是最大工作電流受到額定功耗Pz的限制，超過Pz將會使穩壓管損壞。
選擇穩壓管時應注意：流過穩壓管的電流Iz不能過大，應使Iz≤Izmax，否則會超過穩壓管的允許功耗，Iz也不能太小，應使Iz≥Izmin，否則不能穩定輸出電壓，這樣使輸入電壓和負載電流的變化范圍都受到一定限制。
主要類別
穩壓管分低壓、高壓兩種。低壓穩壓管的Vz值一般在40V以下，高壓穩壓管最高可達200V。過去國產穩壓管均采用金屬殼封裝，不僅體積大，而且價格高。近年來來全系列玻封存穩壓管大量問世，其優點是規格 齊全（Vz=2.4～200V）、穩壓特性好、體積小巧（采用DO-35封裝，管徑φ2.0mm，長4mm）、價格低廉。
半導體穩壓二極管亦稱齊納二極管（ZenerDiode）或電壓調整二極，簡稱穩壓管。穩壓管和半導體二極管都具有單向導電性質，僅僅靠觀察外形，有時很難加以區別。例如，2CW7的外形很象小功率二極管，而2DW7的外形又與晶體管相似。
和二極管區別
第一，二極管一般在正向電壓下工作，穩壓管則在反向擊穿狀態下工作，二者用法不同；
第二，普通整流管的反向擊穿電壓一般在40V以上，高的可達幾百伏至上千伏，而且在伏安特性曲線反向擊穿的一段不陡，即反向擊穿電壓的范圍較大，動態電阻也比較大。對于穩壓管，當反向電壓超過其工作電壓Vz（亦稱齊納電壓或穩定電壓）時，反向電流將突然增大，而器件兩端的電壓基本保持恒定。對應的反向伏安特性曲線非常陡，動態電阻很小。穩壓管可用作穩壓器、電壓基準、過壓保護、電平反激式變壓器等。
產品選用
穩壓二極管的選用：穩壓二極管一般用在穩壓電源中作為基準電壓源或用在過電壓保護電路中作為保護二 極管。
選用的穩壓二極管，應滿足應用電路中主要參數的要求。穩壓整流管的穩定電壓值應與應用電路的參考電壓值相同，穩壓二極管的最大穩定電流應高于應用電路的最大負載電流50%左右。
穩壓二極管損壞后，應采用同型號穩壓二極管或電參數相同的穩壓二極管來更換。
可以用具有相同穩定電壓值的高耗散功率穩壓二極管來代換耗散功率低的穩壓二極管，但不能用耗散功率低的穩壓二極管來代換耗散功率高的穩壓二極管。例如，0.5W、6.2V的穩壓二極管可以用1W、6.2V穩壓二極管代換。
產品應用
1、浪涌保護電路：穩壓管在準確的電壓下擊穿，這就使得它可作為限制或保護之元件來使用，因為各種電壓的穩壓二極管都可以得到，故對于這種應用特別適宜。穩壓二極管D是作為過壓保護器件。只要電源電壓VS超過二極管的穩壓值D就導通，使繼電器J吸合負載RL就與電源分開。
2、電視機里的過壓保護電路：EC是電視機主供電壓。當EC電壓過高時，D導通，三極管BG導通，其集電極電勢將由原來的高電平(5V)變為低電平，通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態.。
3、電弧抑制電路：在電感線圈上并聯接入一只合適的穩壓二極管(也可接入一只普通二極管原理一樣)的話，當線圈在導通狀態切斷時，由于其電磁能釋放所產生的高壓就被二極管所吸收，所以當開關斷開時，開關的電弧也就被消除了。這個應用電路在工業上用得比較多，如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。
4、串聯型穩壓電路：在此電路中，串聯穩壓管BG的基極被穩壓整流管D鉗定在13V，那么其發射極就輸出恒定的12V電壓了。這個電路在很多場合下都有應用。
選擇
1、取穩壓管上的電壓，經一限流電阻（2~5K）接NPN型中功率三極管的基極，三極管的集電極接正電源，由三極管的射極輸出（輸出電壓比穩壓管上的電壓低一個結壓降），三極管可加散熱片。
2、放棄這種方法，用三端穩壓器，又簡單，又可靠。W7812(1.5A)；W78M12(500ma)；w78L12(100ma)
3、采用變壓器降壓，再整流。
4、學會做逆變整流電源，體積小，分量輕，效率高。
注意事項
穩壓二極管用途廣泛，使用極多。看起來應用很簡單，但如果不注意，也極易損壞。以下是選用時的幾點注意事項：
1：可將多只穩壓二極管串聯使用，但由于二極管參數的離散性比較大，不得并聯使用。
2：溫度對半導體器件的特性影響較大，當環境溫度超過50℃時，溫度每升高1℃，應將最大耗散功率降低1%。
3：穩壓二極管引腳必須在離管殼5mm以上處進行焊接，最好使用30W以下的電烙鐵進行焊接。若使用40～75W電烙鐵焊接時，焊接時間應不超過8～10s。盡量使用內裝焊料的焊錫絲焊接，不要使用大塊焊錫加脂松香的方法。
4：為了使穩壓二極管的電壓溫度系數得到補償，可以將穩壓二極管與硅二極管（包括硅穩壓二極管）串聯使用，所串的正向二極管不得超過三個，也可與特殊的溫度補償管串聯使用。
5：為了獲得較低的穩定電壓，可以選擇適當的穩壓二極管以相反極性方向串聯，再加以適當的工作電流來獲得。即將穩壓二極管正向使用。
參考資料 >