【经验】解析电路中贴片型稳压二极管的应用设计

时间： 2021-09-09 来源：合科泰半导体

技术问答

本文合科泰解析电路中贴片型稳压二极管的应用设计。

稳压二极管工作原理及定义

贴片型稳压二极管（齐纳二极管）其工作原理可用于稳定调节电流电流的单结二极管，这种稳压管可在临界反向击穿电压前有很高电阻的半导体器件。

在临界击穿点上的稳压二极管反向电阻数值很小时，低阻区中电流会增加而电压则保持恒定，这种状态下的稳压二极管接入电路中后，电源电压产生波动或其它原因造成的电路中各处的电压变动时，负载两端的电压基本能够保持不变，稳压二极管可以根据击穿电压进行分档，因为这种独有的特性，稳压二极管主要作用于稳压器及电压基准元件使用，稳压二极管还可以串联起来使用在高电压上使用，通过串联的方式可以获取更多的稳定电压。

稳压二极管稳压电路图应用解析

D1为稳压二极管，与负载R2并联，R1为限流电阻。

在电网电压升高时，电路的输入电压Vin也会随之升高，在而会引起负载电压Vout的升高。但电路中稳压管D1和负载R2并联，电压Vin只要一点增长，就会导致流过稳压二极管的电流急剧增加上升，促使I的增大。限流电阻R1的电压降增大，可以抵消Vout的升高，可以保持负载电压Vout的不变。相反，当电网的电压降低时，会引起电压Vin的下降，负载电压Vout也会下降，此时电路中的稳压二极管电流会急剧减小，I减小，R1压降减小，从而抵消掉电压Vin的小江，保持负载电压Vout的不变。当电压Vin不变负载电流增加是，R1的压降增加，负载电压Vout下降，负载电压只要下降一点点就会促使稳压二极管中的电流迅速减小，促使R1的压降减小下来，保持R1的压降基本不变，负载电压的稳定。

从上面的电路描述中可以看出，稳压二极管的主要工作作用就是在电路电流中起到自动调节作用，而限流电阻工作起到电压调整作用，稳压二极管的动态电阻越小，限流电阻越大，输出的稳定性越好。

稳压二极管串联电路使用分析图

稳压二极管的性能

稳压二极管稳压性能的好坏表达可以用它的动态电阻r来表示：r = (电压的变化量△U)/(电流的变化量△I)

电路应用中，在相同的电流变化量ΔI中，稳压二极管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压二极管性能就越好。

稳压二极管工作特性

1、稳压二极管动态电阻的变化是根据工作电流产生的，工作电流越大，其动态电阻越小。为保证稳压管的效果状态达到最佳状态，工作电流要选择合适的，工作电流越大相应的可以减小动态电阻，但是最好不要超过管子的最大允许电流及最大耗散功率（各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到）。

2、稳压二极管的稳定性会随温度的变化而产生变化，稳定电压相应的也会发生变化，常用稳定电压的温度系数表示这种性能，如：2CW19型稳压管的稳定电压Uw=12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性，可以采用适当的温度补偿措施，在稳定性能要求高的条件下，可以使用具有温度补偿的稳压管，例如2DW7A、2DW7W、2DW7C等

特别事项：稳压二极管和普通二极管最大的区别在于反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管时又可以恢复正常，但是当反向电流超过范围内的情况下，二极管会发热被击穿，所以在电路中配合使用的电阻往往起到限流作用。

稳压二极管的主要构成参数

1. Vz= 稳定电压

指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如，2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

2. Iz= 稳定电流

指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。

3. Rz=动态电阻

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，一般是工作电流愈大，动态电阻则愈小。例如，2CW7C稳压管的工作电流为5mA时，Rz为18Ω;工作电流为1OmA时，Rz为8Ω;为20mA时，Rz为2Ω ; > 20mA则基本维持此数值。

4. Pz= 额定功耗。

由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mW。

5. Ctv= 电压温度系数

是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。

6. IR=反向漏电流

指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时，IR=0.1uA; 在VR=6V时，IR=10uA。

稳压二极管选型口诀

1.导通电压低时选锗管，要求反向电流小时选硅管。

2.导通电流大时选面结合型，要求工作频率高时选点接触型。

3.反向击穿电压高时选硅管。

4.耐高温时选硅管。

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产品目录（PRODUCT CATALOG）

型号- MB10M,US2DF,M7L,US1BF,MB10S,FR2J,B0530WS,FR2M,FR3GF,US2DL,MB10F,US1BL,FR1D),SD103AX,SD103AW,RS1G,RS1D,UF2KF,PXT2907A,RS1A,RS1M,MMBT2907A,1117 系列,HKTQ60N02,US3GF,HKTO30N03,MMBT4401,GBU1510,MMBT2222,FR1G,MMBT4403,SS18F,FR1DF,IRLML5203,FR1M,FR107L,FR1DL,UF1JF,ER1JBF,HKT4054,MMST3906,HKT4056,S2MF,HKT02N10,GBU2510,US3DF,MMST2222A,BSS138W,FR2GF,SK24L,2SA1213,2SK3018W,US2BL,FR2GL,US2BF,1117,UF1GF,MMBD4148A,RB520S-30,2SA812,2SC3356,2SC3357,MMBD2835,US1AL,IRLML5103,SMCJXXXA,US1AF,HKTG50N15,HKTE180N08,S1MF,UF2JF,HKTE180N10,SD103AWS,RS2M,HKTD130N08,RS2J,MMBT5401,HKTD90N03,SS1X,SS2XB,FR1GF,HKTD120N04,2SA1036,2SA1037,GBJ2010,FR1GL,UF2M,HKTG50N03,UF1DF,US3BF,UF2J,SS26L,SS14L,2SA1162,BAS40-04,BAS40-05,SS26F,SS14F,SM15TXXXA,2SK3018,HKTG120N04,UF1G,SS18,FR2JF,SS16,UF1D,SS14,UF1B,SS12,FR2JL,UF1M,US2AL,UF1K,HKTE160N08,1N4448WS,UF1J,US2AF,UF2GF,SS210L,SS13L,AO9435,G1A,G1B,SS210B,SS210A,G1D,G1G,SS210F,SD103CW,FR2KF,SS3X,UF1BL,2SA1015,UF2DL,SMBJXXXA,GBU410,IRLML6402,IRLML6401,UF1BF,UF2DF,HKT6219-3V3,SS110L,B0540WS,TL431,SS16F,SS54,SS110F,HKTD7N65,SS16L,SS2X,FR1JF,FR1JL,UF3M,TL431L,US3AF,UF3GF,TL431D,BAT720,CXT5401,DB207S,1N5817WS,FR2MF,FR1KF,SS310A,FR1KL,HKTE120N10,HKTE120N15,B5819W,AO8814,HKTG48N10,SS310L,HKT6213-3V3,HKTD110N06,2N7002T,AO8810,A03401,A03400,2N7002K,DB107S,US1JF,RS3AF,SS310F,BAT54S,SS56,MMBD4148CA,BAS21C,MMBD4148CC,78 系列,B0530W,BAT54H,AO8822,AO8820,BAS21A,BAT54C,IRLML0040,BAT54A,US2MF,US1KF,HKTQ80N03,FR1MF,1N5818WS,1N5818W,HKTG90N03,BAS70-06,FR1ML,US2JF,BAS70-04,BAS70-05,C945,AO4435,IRLML2246,SS210W,US2J,HKTDB0NO3,RS2AL,HKTG100N10,DB105S,MMBTH10,RS2AF,US2M,B5819LW,1N5817W,RS1JBF,US1B,B0540W,US1A,HKTQ50N03,HKT05N10,AO8804,US1J,US1G,US1D,1N5819WS,DB106S,US2KF,2N7002DW,RS3BF,US1M,2SD965A,1N4148,US1K,S8550,HKT6206,HKTQ150N03,78L,78M,UF1ML,BAV99D,MMBD4448,UF1MF,DB103S,HKTD20N06,BSS138,US1GF,HKTG90N12,SMBJXXXCA,79M,HKTG100N08,HKTD5N50,HKTE110N20,DB104S,1N5819W,US3M,US1DF,S1A,S1B,S1D,B5817W,S1G,SMAJXXXCA,S1K,S1J,B772,BAT54WS,S1M,UF2MF,MMBT2222A,UF1KF,2SD965,RS1MBF,BAT54W,BAS21S,DB101S,S8205A,US2GF,GBJ5010,HKTE100N10,KTA1661,S1ABF,S2M,DW01,HKTD4N65,DB102S,BC857C,BC857A,BC857B,AO4616,PXT8050,AO3407,AO3401,SS510,AO3402,BAS70,AO3403,AO3404,B5819WS,B5819WT,AO3400,78L 系列,2N7002KT,RS2GF,HKTD5N20,RS2GL,HKTD4N50,BC856B,BC856C,79M 系列,BC856A,7333,AO3416,ES2MA,AO3419,AO3415,2N7002KM,ES2MF,RS1DL,GBP210,MMST5401,GBJ1510,ES1JL,ABS8,RS1DF,ABS6,SMAJXXXA,ABS4,ABS2,ABS10,SS510B,FR1MBF,S3AF,RS1GF,2SC1623,1N4001L,AO4953,AO4832,ES1JF,IRLML2402,MMST4403,GBJ2510,DL4007,SS510F,RS1GL,ABS05,AO4606,HKTD70N04,SMCJXXXCA,D882,GBP310,AO4840,BAR43,ES2JF,HKTQ30N03,1SS355,S2303,A42,2SC2412,1N4148W,2SD1007,ES2JA,MB2F,ABS210,ER2MF,MMBT3904,MMBT3906,ES1GF,RS1AL,ER1JF,BAT54,ER1JL,MB2S,BAV99,MMBD4448W,ES1GL,MMBD914,RS1AF,BC848C,S3BF,MB1F,1SS184,1SS187,BC848A,MBR0520L,1SS181,BC848B,BAS40,GBP410,1N4004L,RS2BL,78M 系列,ES3JF,MB1S,LL4148,HKTE130N12,RS3DF,RS2BF,BC847B,BC847C,MB4F,2SC2873,S1AF,SI2312,BAV21WS,RS2JBF,S8050,BC847A,BAV70,AO3420,MMBT2907,AO3421,BCX51,MMBD4148,ER2JF,BCX53,BCX54,MB4S,BCX56,BAS16,HKTD80N10,RS3GF,BAS19,1N5819LWT,S9013,BC846C,S9014,BC846A,S9015,BC858B,PXT3904,SI2306,BC858C,BC846B,S3DF,SI2301,US1ML,SI2302,S9012,MMST5551,SI2300,PXT3906,BC858A,RS1BL,HKTD80N06,ER1GF,BAS21,RS2DL,SS8550,HKTQ30P03,ES1DF,KBP201,US1MF,RS2DF,ES1DL,BAV21W,RB551V-30,ER1GL,S9018,HKTD80N03,RS1BF,KBP204,RS1MF,RS1ML,UF2BL,MB6F,UF1A),FR1JBF,SS110,SMFXXXA,1N4007W,UF3DF,UF2BF,ER3JF,MB6S,1N4007L,SS34L,S9015W,1N4148WL,SS34A,SS22A,SS34B,SS34C,1N4148WS,SS34F,1N4148WT,BAV16W,MMBTA44,MMBTA42,S12309,S1BF,UF1AL,S12305,SS220,S12307,UF1AF,S12301,GSIM,ES2DF,ES1BF,SS5XC,S3GF,ES2DL,ES1BL,2N7002,MB8F,ES1D,ES1G,SS3XB,SS3XC,ES1J,HKTD50N06,UF3BF,M1L,GBU610,ES1M,GBJ610,FR3AF,HKTD50N03,SS24W,SS24L,MB8S,SS12L,ER1DF,BSS84,SS24B,SS36C,BAW56,S3JF,ES1AF,SS36F,SS24F,ES1AL,MMBD4148SE,ES2A,ER1DL,ES2B,UF2AL,SS36A,S1DF,FR2JBF,GBU1010,SS24A,SS36B,UF2AF,GBJ1010,FR3BF,AO9926A,S9014W,ES2BF,MMBT5551,SMAZ5V1-SMAZ39,ES2BL,ES1A,ES1B,ER1D,ER1G,MMBTA94,HKTG160N10,MMBTA92,RS2KF,ER1J,ES3M,GBU2010,FR2AF,ES1JBF,AO4812,2SC1815,FR2AL,ER2DF,1N4448W,BAS70WS,SS54A,ER1BF,SS54B,ES2AF,ER1BL,ER2A,ES2AL,ER2B,BC807,B5817WS,SS54F,ER2D,ER2DL,ES2D,BZT52BXXX,M4L,ES2J,B0520WS,RS2JF,B5819LWT,ES2M,FR3DF,UF3AF,AO4826,1N4007WS,FR2BF,SMFXXXCA,FR2BL,BAV23,HKT6216-3V3,RS2JL,S1GF,ER1AF,BC817,MMBD4148W,SS8050,S3KF,ER1A,ER1AL,ER1B,RS2MF,RS1KF,GBJ810,BZT52CXXX,1N5818,SS5XB,1N5817,1N5819,FR1AF,GBU810,SS54BF,B5818WS,FR1AL,SM15TXXXCA,RS1KL,ER2BF,FR1A,ER2BL,HKTE150N15,ER2AL,2SC1623 L6,2SC1623 L7,ER2J,2SC1623 L4,RS1JF,2SC1623 L5,FR2DF,ER2M,AO4803,FR1BF,HKTG150N03,HKTG150N06,HKTD15N10,FR2DL,AO4801,FR1BL,2SD2150,GBJ3510,RS1JL,ER2AF,FL8205,M7F,HKTQ65N03,S3MF

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BZT52C12 PcbLib & SchLib & IntLib

型号- BZT52C12

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BZT52C2V4 - 43 ZENER DIODES

型号- BZT52C20,BZT52C43,BZT52C22,BZT52C24,BZT52C27,BZT52C8V2,BZT52C9V1,BZT52C4V7,BZT52C5V6,BZT52C6V2,BZT52C2V7,BZT52C3V6,BZT52C6V8,BZT52C3V9,BZT52C7V5,BZT52C39,BZT52C3V0,BZT52C18,BZT52C2V4,BZT52C3V3,BZT52C5V1,BZT52C4V3,BZT52C10,BZT52C11,BZT52C33,BZT52C12,BZT52C13,BZT52C36,BZT52C15,BZT52C16,BZT52C30

数据手册 - 合科泰电子 - 2021/08/30 PDF 英文下载

ZMM1 THRU ZMM200 ZENER DIODE

型号- ZMM10,ZMM120,ZMM11,ZMM12,ZMM56,ZMM13,ZMM160,ZMM15,ZMM16,ZMM91,ZMM200,ZMM51,ZMM20,ZMM110,ZMM3V3,ZMM5V1,ZMM24,ZMM68,ZMM3V0,ZMM150,ZMM27,ZMM3V9,ZMM7V5,ZMM3V6,ZMM5V6,ZMM62,ZMM9V1,ZMM5,6,ZMM3,9,ZMM3,3,ZMM18,ZMM75,ZMM...,ZMM33,ZMM100,ZMM36,ZMM30,ZMM180,ZMM1,ZMM130,ZMM2V2,ZMM43,ZMM4V3,ZMM2V4,ZMM47,ZMM2V0,ZMM6V8,ZMM2V7,ZMM82,ZMM6V2,ZMM4V7,ZMM8V2,ZMM4,7,ZMM8,2,ZMM2,7,ZMM39,ZMM6,8

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BZT52C2V4 THRU BZT52C75 ZENER DIODE

型号- BZT52C20,BZT52C43,BZT52C22,BZT52C24,BZT52C68,BZT52C47,BZT52C27,BZT52C62,BZT52C8V2,BZT52C9V1,BZT52C4V7,BZT52C5V6,BZT52C6V2,BZT52C2V7,BZT52C3V6,BZT52C6V8,BZT52C3V9,BZT52C7V5,BZT52C39,BZT52C3V0,BZT52C18,BZT52C2V4,BZT52C3V3,BZT52C5V1,BZT52C4V3,BZT52C75,BZT52C10,BZT52C11,BZT52C33,BZT52C12,BZT52C56,BZT52C13,BZT52C36,BZT52C15,BZT52C16,BZT52C51,BZT52C30

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BZX84C2V4 - 43 ZENER DIODES

型号- BZX84C6V8,BZX84C4V7,BZX84C5V6,BZX84C43,BZX84C3V9,BZX84C7V5,BZX84C22,BZX84C2V7,BZX84C3V6,BZX84C8V2,BZX84C9V1,BZX84C20,BZX84C4V3,BZX84C6V2,BZX84C2V4,BZX84C3V3,BZX84C5V1,BZX84C3V0,BZX84C27,BZX84C24,BZX84C10,BZX84C11,BZX84C33,BZX84C30,BZX84C18,BZX84C2V4 - 43,BZX84C16,BZX84C39,BZX84C36,BZX84C15,BZX84C12,BZX84C13

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BZX84C2V0-BZX84C75 ZENER DIODE

型号- BZX84C6V8,BZX84C4V7,BZX84C5V6,BZX84C43,BZX84C3V9,BZX84C7V5,BZX84C22,BZX84C2V7,BZX84C3V6,BZX84C8V2,BZX84C9V1,BZX84C20,BZX84C4V3,BZX84C6V2,BZX84C62,BZX84C2V4,BZX84C3V3,BZX84C5V1,BZX84C3V0,BZX84C2V2,BZX84C27,BZX84C2V0,BZX84C47,BZX84C24,BZX84C68,BZX84C10,BZX84C11,BZX84C33,BZX84C30,BZX84C75,BZX84C51,BZX84C18,BZX84C16,BZX84C39,BZX84C36,BZX84C15,BZX84C12,BZX84C56,BZX84C13

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BZT52C2V4S - 43S ZENER DIODES

型号- BZT52C43S,BZT52C11S,BZT52C33S,BZT52C39S,BZT52C4V3S,BZT52C3V6S,BZT52C13S,BZT52C4V7S,BZT52C27S,BZT52C2V7S,BZT52C5V6S,BZT52C15S,BZT52C3V0S,BZT52C7V5S,BZT52C10S,BZT52C3V9S,BZT52C8V2S,BZT52C9V1S,BZT52C20S,BZT52C6V8S,BZT52C12S,BZT52C22S,BZT52C30S,BZT52C2V4S,BZT52C18S,BZT52C5V1S,BZT52C3V3S,BZT52C6V2S,BZT52C36S,BZT52C24S,BZT52C16S

数据手册 - 合科泰电子 - 2021/08/30 PDF 英文下载

BZT52C2V0S~BZT52C51S ZENER DIODE

型号- BZT52C43S,BZT52C11S,BZT52C33S,BZT52C51S,BZT52C39S,BZT52C4V3S,BZT52C3V6S,BZT52C47S,BZT52C13S,BZT52C4V7S,BZT52C27S,BZT52C2V7S,BZT52C5V6S,BZT52C15S,BZT52C3V0S,BZT52C7V5S,BZT52C10S,BZT52C3V9S,BZT52C8V2S,BZT52C9V1S,BZT52C20S,BZT52C6V8S,BZT52C12S,BZT52C22S,BZT52C30S,BZT52C2V4S,BZT52C18S,BZT52C5V1S,BZT52C3V3S,BZT52C6V2S,BZT52C36S,BZT52C24S,BZT52C16S,BZT52C2V0S

数据手册 - 合科泰电子 - 2019/2/16 PDF 英文下载

ZMM2V0-150 ZENER DIODES

型号- ZMM75,ZMM10,ZMM120,ZMM2V0-150,ZMM11,ZMM33,ZMM12,ZMM56,ZMM78,ZMM100,ZMM13,ZMM36,ZMM15,ZMM16,ZMM91,ZMM51,ZMM30,ZMM20,ZMM130,ZMM2V2,ZMM43,ZMM4V3,ZMM22,ZMM110,ZMM2V4,ZMM3V3,ZMM5V1,ZMM24,ZMM68,ZMM47,ZMM3V0,ZMM150,ZMM2V0,ZMM27,ZMM3V9,ZMM7V5,ZMM6V8,ZMM2V7,ZMM3V6,ZMM82,ZMM6V2,ZMM4V7,ZMM5V6,ZMM62,ZMM8V2,ZMM9V1,ZMM39,ZMM18

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