什么是齊納二極管？

齊納二極管（Zener diode），也被稱為穩(wěn)壓二極管，是一種特殊的二極管，其工作原理是利用PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。在齊納二極管中，當(dāng)反向電壓增加到一定程度，即達(dá)到齊納二極管的擊穿電壓時(shí)，反向電流會(huì)急劇增加，但此時(shí)齊納二極管的電壓卻基本保持不變。這種特性使得齊納二極管可以作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。

齊納二極管與普通二極管的主要區(qū)別在于摻雜程度和導(dǎo)電情況。齊納二極管是重?fù)诫s的，以實(shí)現(xiàn)更高的擊穿電壓，這使得其PN結(jié)的耗盡層很薄。因此，齊納二極管在正向和反向偏置條件下都可以導(dǎo)電。

齊納二極管的應(yīng)用非常廣泛，包括電壓調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓限幅、鉗位電路等。例如，在鉗位電路中，齊納二極管可以作為偏置電壓的參考，將輸出波形鉗位在齊納電壓加上另一個(gè)二極管的0.7V正向電壓降。此外，齊納二極管還可以串聯(lián)使用以獲得更高的穩(wěn)定電壓。

總的來說，齊納二極管是一種非常重要的電子器件，其穩(wěn)壓特性在各種電子電路中都有廣泛的應(yīng)用。

齊納二極管的工作原理

齊納二極管是一種在反向偏置下也有電流流動(dòng)的二極管，在應(yīng)用中，它總是以反向偏置連接，齊納二極管限制電壓，該二極管用于調(diào)節(jié)任何電路中的電壓。它始終工作在齊納擊穿電壓下。齊納擊穿電壓是齊納二極管在反向偏置下啟動(dòng)電流傳導(dǎo)的電壓水平。當(dāng)反向電壓增加時(shí)，電流開始傳導(dǎo)到某一水平，該電壓水平稱為擊穿電壓，流過二極管的電流稱為 齊納電流。這個(gè)過程稱為雪崩擊穿。

首先，我們來看看普通的二極管。普通二極管僅在正向偏置下工作，這意味著陰極上的電壓小于陽極上的電壓。陽極上的電壓相對(duì)于陰極較高，則稱為正向偏壓，在這種情況下，正常二極管開始導(dǎo)通。如果陽極電壓為2V，陰極電壓為0V，或者陽極電壓為5V，陰極電壓為2V，則二極管開始導(dǎo)通，二極管開始工作，但如果陽極電壓為0V，電壓為陰極上的電壓為2V，則普通二極管將不工作，這稱為反接。

在電流限制擊穿和反向電流流動(dòng)之后的反向偏置中普通二極管僅在正向偏置下工作。如果我們?cè)谡６O管的反向偏置中施加的電壓超過擊穿電壓，那么它將永久損壞。齊納二極管消除了普通二極管的這一缺點(diǎn)。如果齊納二極管以正向偏置方式連接，則其工作方式與普通二極管相同。但齊納二極管在特定條件下反向偏置連接時(shí)也會(huì)導(dǎo)通電流。

齊納二極管應(yīng)用電路

具有齊納擊穿特性或雪崩擊穿特性，齊納二極管應(yīng)用于許多電路中。

1、齊納穩(wěn)壓電路

齊納二極管并聯(lián)到負(fù)載并與電源極性相反，市場(chǎng)上有不同系列的齊納二極管，您需要為您的電路選擇合適的一種。 （例如：2.2V ZD、3V3 ZD、6V ZD、12V ZD 等。）

2、齊納二極管電表保護(hù)電路

當(dāng)我們使用模擬直流電壓表時(shí)，我們更要注意測(cè)量電壓，如果電壓上升超過儀表電壓范圍的限制，那么儀表中的動(dòng)圈就會(huì)損壞，為此可以在儀表兩端放置穩(wěn)壓二極管。 （注：選擇穩(wěn)壓二極管值作為儀表最大電壓量程）

3、齊納二極管波形整形電路

這里給出的應(yīng)用電路是為了便于理解，如果您需要精確的輸出，請(qǐng)參考您的設(shè)計(jì)選擇組件。

如何制作齊納二極管穩(wěn)壓器

使用齊納二極管制作電壓調(diào)節(jié)器非常簡(jiǎn)單：只需添加一個(gè)電阻器即可！

當(dāng)電壓（必須高于齊納電壓）施加在電阻器和齊納二極管上時(shí)，二極管開始反向?qū)?，并將其兩端的壓降保持?3.3V 的恒定值。

其余電壓在電阻器上下降。這意味著該電阻器充當(dāng)限流電阻器，以便您可以使用歐姆定律輕松計(jì)算電流。

電阻器 (RS) 限制可以流過電路的最大電流。如果電路上沒有連接負(fù)載，則所有電流都流過齊納二極管，導(dǎo)致其消耗最大功率。

電阻器RS的值越小，最大電流就越高。但同時(shí)，您必須確保不超過齊納二極管的最大額定功率。因此，選擇正確的串聯(lián)電阻值很重要。