稳压二极管稳压原理简介

稳压二极管，又叫齐纳二极管，简称稳压管，是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。

它的伏安特性与其他二极管类似，如下图。稳压二极管与其他二极管不同的是，它工作在反向击穿区域。

由图中可以看出：

稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内)，端电压几乎不变，表现出稳压特性：如上图所示，当电流IZ上下波动时，端电压UZ几乎维持在一条垂直线上。

稳压二极管的作用就是稳定电压，常用来保护或限制电压等。因此稳压二极管常被作为稳压器或电压基准元件使用。

简单稳压电路的稳压原理

应用稳压二极管进行稳压的常见简单电路如下，此电路保持输出电压Uo稳定。

本电路有方程如下：

基于上面两个方程，其稳压过程分析如下：

当 UI波动或RL变化时，如果输入电压UI上升（或RL增加）导致输出电压Uo上升时，则稳压过程如下，可以看到其中对于Uo存在一对相反的变化，可互相抵消或者极大削弱Uo的变化，起到稳定Uo的作用。

反之亦然：当UI降低或RL减少时，导致输出电压Uo下降时，其他量的变化与上面过程相反，因此对于Uo同样存在一对相反的变化，起到稳压的作用。

理解上面分析过程的关键就是，当Uo上升或下降时，因为稳压管两端电压UZ=Uo，所以此时UZ也随之波动，那么根据稳压二极管的特性（见上面伏安特性曲线图）即可知道，此时IDZ会剧烈增加或减少，从而导致后续的连锁反应，使得Uo趋于稳定。

稳压过程的相反变化真的能完全相互抵消么？

基本上不能完全抵消；同样稳压二极管的稳压特性也并非是一条绝对的垂直直线，因此随着外界的变化导致其流过的电流变化时，对应的电压也多少有一点波动，只是很小而已。

我们可以搭一个实际电路做实验来测量验证，也可以通过各种电路仿真软件来模拟，如下两图。

从Proteus软件里的仿真结果可以看出，输入电压V1波动、负载RL变化时，输出电压Uo基本稳定在9V，不过多少有一点浮动。