稳压二极管(zener diode)的原理,工作状态-KIA MOS管
稳压二极管
稳压二极管(zener diode)，又叫齐纳二极管；利用PN结反向击穿状态，呈现极小的电阻，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，起稳压作用。
稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。
稳压二极管的工作原理
稳压二极管与普通二极管在反向电压下仅允许极小电流通过不同，稳压二极管在反向电压下能够维持一个稳定的电压值，这一特性源于其内部的“Zener效应”。当反向电压超过稳压二极管的Zener电压阈值时，Zener效应被触发，导致反向电流急剧增大，从而使反向电压趋于稳定。
在实际的电子电路中，稳压二极管主要发挥着分压和限压的作用。例如，在电源电路中，通过合理选择和配置稳压二极管，可以将较高的输入电压稳定地降低到所需的工作电压水平，为其他电子元件提供稳定的电源供应。此外，稳压二极管还常用于保护敏感的电子元件免受过高电压的损害。当电路中出现异常高电压时，稳压二极管能够迅速导通，切断电流，从而有效保护电路中的其他元件不受过压影响。
稳压二极管的三种工作状态
1.反向截止状态
当稳压二极管所承受的反向电压低于其Zener电压时，它处于反向截止状态。在此状态下，稳压二极管几乎不导通电流，仅有极微弱的反向漏电流通过，通常在微安级别甚至更低。因此，此时稳压二极管的电阻极大，可近似视为开路。反向截止状态下的稳压二极管主要应用于电压分配电路中。在分压电路中，稳压二极管相当于一个开路元件，不会对其他元件的电压分配产生干扰，从而确保电路中各部分能够按照设计要求正常分配电压。
2.反向导通状态
一旦稳压二极管的反向电压超过其Zener电压，它将进入反向导通状态。此时，反向电流大幅增加，称为Zener电流。在该状态下，稳压二极管能够输出一个相对稳定的电压，通过精心选择合适的Zener二极管，可将输出电压的精度控制在0.1%以内。反向导通状态是稳压二极管在电源电路中发挥核心作用的关键状态。它能够将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压，确保电路中其他元件获得准确、可靠的电源供应，从而保障整个电子系统的稳定运行。然而，需要注意的是，在反向导通状态下，较大的反向电流可能导致稳压二极管温度升高，进而影响其性能和稳定性。因此，在实际应用中，必须根据具体的工作条件和电流需求，合理选择稳压二极管的规格和型号，确保其在长期运行过程中能够保持稳定的工作状态。
3.正向导通状态
当稳压二极管的正向电压超过其正向导通电压时，它会进入正向导通状态。在此状态下，稳压二极管如同普通二极管一样，允许电流通过。不过，与普通二极管不同的是，稳压二极管的正向导通电流相对较小，通常仅在微安级别。因此，在实际应用中，正向导通状态的稳压二极管主要用于一些特殊场合，其应用范围相对有限。
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