基本信息
簡介
穩壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。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.在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定，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.其伏安特性見圖1，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。
原理
穩壓二極管的特點就是反向通電尚未擊穿前，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以後，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，負載兩端的電壓将基本保持不變。
穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD5表示編号為5的穩壓管。
參數
⑴穩定電壓
⑵電壓溫度系數
⑶動态電阻
⑷穩定電流，最大、最小穩定電流
⑸最大允許功耗
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；後2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。
色環穩壓二極管
由于小功率穩壓二極管體積小，在管子上标注型号較困難，所以一些國外産品采用色環來表示它的标稱穩定電壓值。如同色環電阻一樣，環的顔色有棕、紅、橙、黃、綠、藍、紫、灰、白、黑，它們分别用來表示數值1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。
有的穩壓二極管上僅有2道色環，而有的卻有3道。最靠近負極的為第1環，後面依次為第2環和第3環。
僅有2道色環的。标稱穩定電壓為兩位數，即“××V”（幾十幾伏）。第1環表示電壓十位上的數值，第2環表示個位上的數值。如：第1、2環顔色依次為紅、黃，則為24V。
有3道色環，且第2、3兩道色環顔色相同的。标稱穩定電壓為一位整數且帶有一位小數，即“×.×V”（幾點幾伏）。第1環表示電壓個位上的數值。第2、3兩道色環（顔色相同）共同表示十分位（小數點後第一位）的數值。如：第1、2、3環顔色依次為灰、紅、紅，則為8.2V。
有3道色環，且第2、3兩道色環顔色不同的。标稱穩定電壓為兩位整數并帶有一位小數，即“××.×V”（幾十幾點幾伏）。第1環表示電壓十位上的數值。第2環表示個位上的數值。第3環表示十分位（小數點後第一位）的數值。不過這種情況較少見，如：棕、黑、黃（10.4V）和棕、黑、灰（10.8V）常用穩壓二極管的型号對照表（注：後面的二極管型号是以1開頭的，如1N4728,1N4729等）
摩托羅拉IN52系列0.5w精密穩壓管
溫度系數
如果穩壓管的溫度變化，它的穩定電壓也會發生微小變化，溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數。一般說來穩壓值低于6V屬于齊納擊穿，溫度系數是負的；高于6V的屬雪崩擊穿，溫度系數是正的。溫度升高時，耗盡層減小，耗盡層中，原子的價電子上升到較高的能量，較小的電場強度就可以把價電子從原子中激發出來産生齊納擊穿，因此它的溫度系數是負的。雪崩擊穿發生在耗盡層較寬電場強度較低時，溫度增加使晶格原子振動幅度加大，阻礙了載流子的運動。
這種情況下，隻有增加反向電壓，才能發生雪崩擊穿，因此雪崩擊穿的電壓溫度系數是正的。這就是為什麼穩壓值為15V的穩壓管其穩壓值随溫度逐漸增大的，而穩壓值為5V的穩壓管其穩壓值随溫度逐漸減小的原因。
對電源要求比較高的場合，可以用兩個溫度系數相反的穩壓管串聯起來作為補償。由于相互補償，溫度系數大大減小，可使溫度系數達到0.0005%/℃。
識别判斷
1.在電路中
穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD1表示編号為1的穩壓管。
2.正負極識别
從外形上看，金屬封裝穩壓二極管管體的正極一端為平面形，負極一端為半圓面形。塑封穩壓二極管管體上印有彩色标記的一端為負極，另一端為正極。對标志不清楚的穩壓二極管，也可以用萬用表判别其極性，測量的方法與普通二極管相同，即用萬用表R×1k檔，将兩表筆分别接穩壓二極管的兩個電極，測出一個結果後，再對調兩表筆進行測量。在兩次測量結果中，阻值較小那一次，黑表筆接的是穩壓二極管的正極，紅表筆接的是穩壓二極管的負極。
3.色環穩壓二極管識别
色環穩壓二極管國内産品很少見，大多數來自國外，尤其以日本産品居多。一般色環穩壓二極管都标有型号及參數，詳細資料可在元件手冊上查到。而色環穩壓二極管體積小、功率小、穩壓值大多在10V以内，極易擊穿損壞。色環穩壓二極管的外觀與色環電阻十分相似，因而很容易弄錯。色環穩壓二極管上的色環代表兩個含義：一是代表數字，二是代表小數點位數（通常色環穩壓二極管都是取一位小數，用棕色表示。也可理解為倍率即：×10（的－1次方），具體顔色對應的數字同色環電阻）.
4.與普通整流二極管的區分
首先利用萬用表R×1K擋，按把被測管的正、負電極判斷出來。然後将萬用表撥至R×10K擋上，黑表筆接被測管的負極，紅表筆接被測管的正極，若此時測得的反向電阻值比用R×1K擋測量的反向電阻小很多，說明被測管為穩壓管；反之，如果測得的反向電阻值仍很大，說明該管為整流二極管或檢波二極管。
這種識别方法的道理是，萬用表R×1K擋内部使用的電池電壓為1.5V，一般不會将被測管反向擊穿，使測得的電阻值比較大。而R×10K擋測量時，萬用表内部電池的電壓一般都在9V以上，當被測管為穩壓管，切穩壓值低于電池電壓值時，即被反向擊穿，使測得的電阻值大為減小。但如果被測管是一般整流或檢波二極管時，則無論用R×1K擋測量還是用R×10K擋測量，所得阻值将不會相差很懸殊。注意，當被測穩壓二極管的穩壓值高于萬用表R×10K擋的電壓值時，用這種方法是無法進行區分鑒别的。
應用
1、浪湧保護電路
（如圖2）：穩壓管在準确的電壓下擊穿，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，故對于這種應用特别适宜.圖中的穩壓
二極管D是作為過壓保護器件.隻要電源電壓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、電視機裡的過壓保護電路
（如圖3）：
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，其集電極電位将由原來的高電平（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态.
3、電弧抑制電路
如圖4：在電感線圈上并聯接入一隻合适的穩壓二極管（也可接入一隻普通二極管原理一樣）的話，當線圈在導通狀态切斷時，由于其電磁能釋放所産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
（如圖5）：
在此電路中，串聯穩壓管，BG的基極被穩壓二極管D鉗定在13V，那麼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。
反向串聯
反向串聯的作用
1、經常在功率較大的放大電路，功率管的基極b與發射極e即發射結并聯兩個反向的二極管，這是通過對發射結輸入電流的分流作用而起保護作用；
2、兩個二極管反向串聯後對與之并聯的電路可起過壓保護作用，當電路過壓時，二極管首先擊穿短路；
雙向過壓保護。這種雙向tvs，雙向過壓保護電路一般用于電子電路，與被保護的PN結并聯，保護該PN免遭反向過電壓的危害；
作用：過壓保護，靜電保護，電壓鉗位，阻尼作用。
瞬态電壓抑制器
（Transient Voltage Suppressor）簡稱TVS，是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬态高能量沖擊時，它能以10-12秒量級的速度，将其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪湧功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪湧脈沖的損壞。
1、将TVS二極管加在信号及電源線上，能防止微處理器或單片機因瞬間的肪沖，如靜電放電效應、交流電源之浪湧及開關電源的噪音所導緻的失靈。
2、靜電放電效應能釋放超過10000V、60A以上的脈沖，并能持續10ms；而一般的TTL器件，遇到超過30ms的10V脈沖時，便會導至損壞。利用TVS二極管，可有效吸收會造成器件損壞的脈沖，并能消除由總線之間開關所引起的幹擾（Crosstalk）。
3、将TVS二極管放置在信号線及接地間，能避免數據及控制總線受到不必要的噪音影響。開關電源中的開關管一般是mos管，由于mos管的G極對靜電或過壓非常敏感，所以為了保護它免遭損壞才加雙向TVS給與保護，一般三極管開關并不害怕靜電，很少有這個保護。
4、如果是兩個穩壓二極管反向串聯，正、反方向電壓到達穩壓值時，電壓被鉗位；
5、如果是兩個穩壓二極管反向串聯，正、反方向電壓到達穩壓值時，電流劇增，電動力增大，起阻尼作用；
