稳压二极管的动态电阻
作者： 卓晴，来源： tsinghuajoking 01 稳压二极管
一、动态电阻
稳压二极管是利用其反向击穿时电流会急剧升高的特性进行稳压，表现出此时的动态电阻 rz，也就是增加的 电压除以增加的电流 ，所得到的比值比较小，这样就会使得外部电压的波动对稳压二极管两端电压影响较小。
1、电流曲线
手边有刚刚购买到的两款稳压二极管，它们的特性为：
● 2cs4742a基本特性：
击穿电压：12v
动态电阻：9ω
功耗：0.5w
● 1n5349b基本特性：
击穿电压：12v
动态电阻：2.5ω
功耗：5w
测量稳压二极管基本特性，可以使用如下电路进行测量。使用一个数字可编程直流电源提供直流电压，施加在电阻 r1 与待测二极管 d1 串联电路上。利用 r1 上的测量电压 可以获得稳压二极管流过的电流 。这样就可以获得稳压二极管电压电流之间的关系曲线。
▲ 图1.1.1 测量稳压二极管的电流-电压特性
下面是两个稳压二极管实际测量得到的电压电流曲线。可以看到这两个二极管的反向击穿电压基本上都是 12v 左右，但他们在击穿后表现的动态电阻相差很大。2cw4742a的动态电阻大约是49欧姆，1n5349b的动态电阻大约是7.4欧姆。
▲ 图1.1.2 2cw4742a 稳压二极管电压电流曲线
▲ 图1.1.3 1n5349b 稳压二极管电压电流曲线
这就出现了一个问题：为什么实际测量出的动态电阻比他们数据手册中的数值大呢？
2、使用smarttweezer测量
smarttweezer 是一款手持 lcr 表，可以测量小型器件的电阻、电容、电感量以及对应的品质因数等参数。
由于被测稳压二极管两端， 具有12v左右的直流电压。 所以需要通过一个隔直电容进行测试。 在10khz测量频率下， 选择隔直电容为1uf。 为了验证验证测量效果，现在直接通过隔直电容测量一个22欧姆的电阻。结果显示是正确的。
▲ 图1.1.4 利用smarttweezer测量稳压二极管的动态电阻
通过smarttweezer， 测量5w稳压二极管的动态电阻为2欧姆， 0.5w的稳压二极管动态电阻大约12欧姆。 对比一下它们数据手册的结果， 可以看到测量值已经与 它们数据手册给出的数值接近了。
这说明了利用smarttweezer， 测量动态电阻的精度， 要比直接通过va曲线估计值更加准确。
二、温度特性
稳压二极管工作时，温度会升高。这个过程将会对稳压二极管的电压有什么影响呢？这里使用打火机加热稳压二极管。可以看到它的电压在升高。 更换5w的稳压二极管，可以看到温度升高，同样也使得稳压电压升高。
▲ 图1.2.1 观察稳压二极管温度对击穿电压的影响
※ 总 结 ※
在利用稳压二极管的过程中，需要关注到它的动态电阻和温度特性。选择动态电阻小的稳压二极管可以提高稳压的精度。稳压二极管的功耗反映了它上面最大允许消耗的电功率，功率大的二极管所对应的温升一般也小，稳压数值更加的稳定。
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测量稳压二极管基本特性，可以使用如下电路进行测量。使用一个数字可编程直流电源提供直流电压，施加在电阻 r1 与待测二极管 d1 串联电路上。利用 r1 上的测量电压 可以获得稳压二极管流过的电流 。这样就可以获得稳压二极管电压电流之间的关系曲线。
▲ 图1.1.1 测量稳压二极管的电流-电压特性
下面是两个稳压二极管实际测量得到的电压电流曲线。可以看到这两个二极管的反向击穿电压基本上都是 12v 左右，但他们在击穿后表现的动态电阻相差很大。2cw4742a的动态电阻大约是49欧姆，1n5349b的动态电阻大约是7.4欧姆。
▲ 图1.1.2 2cw4742a 稳压二极管电压电流曲线
▲ 图1.1.3 1n5349b 稳压二极管电压电流曲线
这就出现了一个问题：为什么实际测量出的动态电阻比他们数据手册中的数值大呢？
2、使用smarttweezer测量
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由于被测稳压二极管两端， 具有12v左右的直流电压。 所以需要通过一个隔直电容进行测试。 在10khz测量频率下， 选择隔直电容为1uf。 为了验证验证测量效果，现在直接通过隔直电容测量一个22欧姆的电阻。结果显示是正确的。
▲ 图1.1.4 利用smarttweezer测量稳压二极管的动态电阻
通过smarttweezer， 测量5w稳压二极管的动态电阻为2欧姆， 0.5w的稳压二极管动态电阻大约12欧姆。 对比一下它们数据手册的结果， 可以看到测量值已经与 它们数据手册给出的数值接近了。
这说明了利用smarttweezer， 测量动态电阻的精度， 要比直接通过va曲线估计值更加准确。
二、温度特性
稳压二极管工作时，温度会升高。这个过程将会对稳压二极管的电压有什么影响呢？这里使用打火机加热稳压二极管。可以看到它的电压在升高。 更换5w的稳压二极管，可以看到温度升高，同样也使得稳压电压升高。
▲ 图1.2.1 观察稳压二极管温度对击穿电压的影响
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