穩(wěn)壓二極管（zener diode），也稱(chēng)齊納二極管，與普通二極管不同的是，穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)時(shí)，它的工作電流在很大范圍內(nèi)變化而其兩端的電壓基本不變。

它的原理圖符號(hào)有如下圖所示的兩種：

標(biāo)稱(chēng)穩(wěn)定電壓VZ（Nominal Zener Voltage）是穩(wěn)壓二極管最重要參數(shù)，也是工程師在選型時(shí)首要的參數(shù)。

穩(wěn)壓二極管的典型應(yīng)用電路如下圖所示：

它的主要作用是從較高輸入電壓Vi中獲取的較低輸出電壓Vo，這里我們并沒(méi)有這樣描述：從較高的不穩(wěn)定的輸入電壓Vi中獲取較低的穩(wěn)定輸出電壓Vo。穩(wěn)壓二極管雖然有一定的穩(wěn)壓功能，但這種穩(wěn)壓能力在精度要求較高的場(chǎng)合并不適用，在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用電路中，穩(wěn)壓二極管更多的是為了獲取一個(gè)對(duì)精度要求不高的電壓值（精度要求高的可選擇電壓基準(zhǔn)芯片，可參考相關(guān)文章），

下圖為穩(wěn)壓二極管應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)時(shí)的示意圖：

N溝通道場(chǎng)效應(yīng)管的柵源開(kāi)啟電壓VGS是有最大限制值的，比如±20V，超過(guò)此值則場(chǎng)效應(yīng)管可能會(huì)損環(huán)，通常在此類(lèi)開(kāi)關(guān)控制電路中，VGS值設(shè)置為 10V左右，如果電路系統(tǒng)中只有36V較高的電壓（其它為5V之類(lèi)的低壓），這個(gè)電壓不可以直接作為VGS電壓，當(dāng)然，可以采用諸如低壓差線(xiàn)性調(diào)整芯片（LDO）從36V中降壓獲取此電壓，但是大多數(shù)情況下，我們只需要如圖所示穩(wěn)壓二極管即可，成本低，電路簡(jiǎn)單，而且這種應(yīng)用對(duì)穩(wěn)壓精度要求并不高。

當(dāng)輸入電源電壓Vi比穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓VZ低時(shí)，穩(wěn)壓二極管沒(méi)有擊穿而處于反向截止區(qū)，此時(shí)電路回路中只有比較小的反向漏電電流IR（reverse leakage current），這種工作狀態(tài)不是穩(wěn)壓二極管的正常工作狀態(tài)，因?yàn)檩敵鲭妷篤o是隨輸入電壓Vi變化的，沒(méi)有達(dá)到輸出穩(wěn)定電壓的目的，如下圖所示：

當(dāng)輸入電源電壓Vi比穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓ZT高時(shí)，穩(wěn)壓二極管被反向電壓擊穿，此時(shí)回路電流急劇增加，如下圖所示：

此時(shí)的輸出電壓Vo就是穩(wěn)壓二極管的標(biāo)稱(chēng)穩(wěn)定電壓，也就是我們所需要的電壓值，回路中的電流就是穩(wěn)壓二極管的工作電流IZ（zener current），此值由下式可得：

其中，電阻R就是穩(wěn)壓二極管的限流電阻。能夠使穩(wěn)壓二極管進(jìn)入穩(wěn)壓狀態(tài)的最小電流IZ也叫膝點(diǎn)/拐點(diǎn)電流IZK（knee point current），因此，電阻R值不應(yīng)該太大，那么這個(gè)電阻的最小值應(yīng)該是多少才合適呢？我們繼續(xù)往下看：

當(dāng)輸入電源電壓Vi時(shí)繼續(xù)增加時(shí)，穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓VZ（也就是輸出電壓Vo）會(huì)有一定的變化，但沒(méi)有輸入電壓Vi變化那么大，因?yàn)榉€(wěn)壓二極管處于反向擊穿穩(wěn)壓狀態(tài)，此時(shí)輸入電壓Vi與輸出電壓Vo的差值都施加到電阻R兩端，繼而引起回路電流上升。

穩(wěn)壓二極管本身沒(méi)有最高反向電壓的參數(shù)，但是它會(huì)有一定的功耗，如下式：

也就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓VZ與流過(guò)穩(wěn)壓二極管中的電流IZ的乘積，對(duì)于具體的穩(wěn)壓二極管，其穩(wěn)定電壓VZ是額定的，因此功耗也可以由最大的功耗也可由最大工作電流IZM（Maximum zener current）來(lái)表示，很多數(shù)據(jù)手冊(cè)中也是給出這個(gè)值。

當(dāng)回路電流IZ超過(guò)穩(wěn)壓二極管的最大工作電流IZM時(shí)（也就是超過(guò)二極管最高允許耗散功率），穩(wěn)壓二極管會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而損壞，此時(shí)的輸出電壓Vo就是輸入電壓Vi，也就是不再有穩(wěn)壓能力了，如下圖所示：

因此，我們?cè)谠O(shè)置電阻R的最小值時(shí)，應(yīng)控制穩(wěn)壓二極管的工作電流在IZM之內(nèi)。

這種特性我們也可以從穩(wěn)壓二極管的伏安V-I特性曲線(xiàn)看出，如下圖所示：

穩(wěn)壓二極管有一定的電阻，通常稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電阻RZ（zener resistance）或動(dòng)態(tài)阻抗ZZ（zener impedance），它是指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值，可由下式所得：

動(dòng)態(tài)電阻RZ隨穩(wěn)壓二極管的工作電流IZ不同而不同，通常工作電IZ流越大（即分母越大），則動(dòng)態(tài)電阻則RZ越小，這個(gè)值自然是越小越好。

我們可以把穩(wěn)壓二極管等效一個(gè)理想的電壓源VZ與一個(gè)動(dòng)態(tài)電阻RZ串聯(lián)，如下圖所示：

因此，典型應(yīng)用電路也可以修改如下所示：

當(dāng)回路中的電流IZ上升時(shí)，動(dòng)態(tài)電阻RZ兩端的壓降（IZ×RZ）亦會(huì)上升，則輸出電壓Vo也會(huì)上升，動(dòng)態(tài)電阻RZ越小則輸出電壓Vo變化越小，也就是說(shuō)穩(wěn)壓能力更佳。

穩(wěn)壓二極管還有一個(gè)參數(shù)：溫度系數(shù)TC（temperature coefficient），它是衡量在電路參數(shù)不變的條件下，穩(wěn)壓二極管的溫度變化引起的穩(wěn)定電壓的變化量，亦即溫度變化1 oC所引起穩(wěn)壓二極管兩端電壓的相對(duì)變化量，如下式：

它的單位是每攝氏度百分?jǐn)?shù)（%/oC）。一般說(shuō)來(lái)，穩(wěn)定電壓ZT小于5V屬于齊納擊穿，其溫度系數(shù)是負(fù)的；穩(wěn)定電壓ZT大于5V的屬于雪崩擊穿，其溫度系數(shù)是正的。因此，理論上我們也可以用兩個(gè)溫度系數(shù)相反的穩(wěn)壓二極管串聯(lián)，從而獲得溫度系數(shù)更好的穩(wěn)壓特性，如下圖所示：

正溫度系數(shù)的穩(wěn)壓二極管也可以作為集成芯片過(guò)溫保護(hù)使用，關(guān)于此應(yīng)用可參考文章《串聯(lián)型穩(wěn)壓電路》

審核編輯：湯梓紅