元器件——稳压管Zener的应用总结（稳压原理与应用主要参数限流电阻如何选取）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了元器件——稳压管Zener的应用总结（稳压原理与应用主要参数限流电阻如何选取）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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目录
0 引言
稳压管是比较常用的一种二极管了，当输入电压波动或负载有变化时，稳压管可以调节使电压稳定，其既可以做基准电压（精度要求不高的），也可以在负载电流很小的场合做电源使用，这里不造新轮子，主要记录下知识点，值得一提的是常常被忽视的限流电阻的选取，本文重点介绍下。
1 稳压管工作原理
下面是一个简单的稳压管应用电路，设Ui为输入电压，R1为限流电阻，D1为稳压管，RL为负载。RL负载两端的电压Uo和D1稳压管两端的电压相等。
情况一：
当RL固定，Ui变大，或Ui固定，RL增加时，这两种条件下导致的结果都是Uo增大，进而使稳压管D1反向电压增加，流过D1的电流就增大，于是流过限流电阻R1上的电流也随之增大，R1两端压降变大，这样，Ui增大的压降基本上被R1消耗，维持输出电压Uo不变。
情况二：
当RL固定，Ui变小，或Ui固定，RL减小时，这两种条件下导致的结果都是Uo减小，进而使稳压管D1反向电压减小，流过D1的电流就减小，于是流过限流电阻R1上的电流也随之减小，R1两端压降变小，这样，Uo=Ui-UR1，还是会维持Uo基本不变。
2 稳压管常见参数
这里以一个5.1V稳压管MMSZ5231BT1G参数为例：
1）稳压值Vz
指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。 其随工作电流和温度的不同而略有改变。
2）稳定电流Iz
最小稳定电流Izmin：稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流；大稳定电流Izmax：稳压二极管允许通过的最大反向电流。
低于Izmin稳压管就没法正常工作了，直接表现就是你万用表测试两端电压，达不到规格值，比如这个管子，给1mA时，实测也就1.2V+，给10mA时，才4.9V+这样。
3）耗散功率Pz
反向电流通过稳压管的PN结时，要产生一定的功率损耗，PN结的温度也将升高，根据允许的PN结工作温度决定出管子的耗散功率。Pz=Vz*Iz，由最大允许功耗Pzm和Vz可以决定Izmax。
像贴图的这个稳压管，手册中其实也没明确给出Izmin和Izmax，使用时，我们可以根据手册给定的测试条件确认工作电流在多少合适，手册给出的就是20mA，另外，我们可以换算下起Izmax=500mW/5.1V=98.03mA。这个稳压管需要的工作电流还是蛮大的，若需要选择小的工作电流的管子，也有些VISHAY的1N4733、长电的MMSZ4689、BZT52C5V1等，分别都是1mA、5mA、50uA的管子。
4）动态电阻Rz
指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般电流愈大，动态电阻愈小。例如，这个管子工作电流为20mA时，Rz为17Ω，工作电流为0.25mA时，Rz1600Ω。通常，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。
5）漏电流IR
指稳压二极管在反向电压下产生的漏电流。例如这个稳压管的VR=2V时，IR=5uA。
3 稳压管应用中限流电阻的选取
选取限流电阻R1，直接目的就是能让稳压管稳定工作在Izmin~Izmax这个范围内，看上面的原理图，设流过负载的电流IL，流过稳压管的电流Iz，流过限流电阻R1的电流IR，输入电压Ui，稳压管稳压值Uz。
流过稳压管的电流：Iz =(Ui-Uz)/R - IL
情况一：
当输入电压最低Uimin，负载电流最大ILmax时，有最小Izmin，此时可换算得到最大的电阻值：
R<=(Uimin-Uz)/(ILmax+Izmin)
情况二：
当输入电压最大Uimax，负载电流最小ILmin时，有最大Izmax，此时可换算得到最小的电阻值：
R>=(Uimax-Uz)/(ILmin+Izmax)
另外要注意下，选择合适的阻值后，计算下该限流电阻的功耗是否满足电阻的规格值，若超过了会烧毁电阻的。
4 小结
本是一个简单的器件，实际用起来不注意还是会出现问题的，就比如这个限流电阻，加大了的话，导致稳压管工作电流过低，无法正常工作，加小了的话，容易造成流过稳压的电流过大，超过最大功耗值烧毁管子，这就是设计的力量：）
作于202112211500，已归档
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