Part 01 前言

最近在某論壇中看到有工程師說自己負(fù)責(zé)的某款產(chǎn)品中用到了穩(wěn)壓二極管，批量后發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓二極管后級的芯片會出現(xiàn)燒壞的問題，最后鎖定是穩(wěn)壓二極管選型不合理導(dǎo)致的，原因是穩(wěn)壓二極管在某些極端條件下其穩(wěn)壓值會超過芯片最大耐壓，為了避免大家踩雷，今天就剖析一下此問題，以便大家在以后的穩(wěn)壓二極管選型時(shí)不要踩雷，順便也分享一下穩(wěn)壓二極管選型計(jì)算的方法。

Part 02 問題分析

穩(wěn)壓管的工作特性是當(dāng)穩(wěn)壓二極管兩端出現(xiàn)超出電壓擊穿點(diǎn)的電壓時(shí)，在特定的工作電流范圍內(nèi)，PN結(jié)兩端的電壓降基本上保持在擊穿電壓值附近。

上面這句話有兩個(gè)重點(diǎn)，一個(gè)是穩(wěn)壓管要想穩(wěn)壓，那么穩(wěn)壓管兩端的電壓需要大于電壓擊穿點(diǎn)，另一個(gè)是“在特定的工作電流范圍內(nèi)”，這意味著穩(wěn)壓二極管要想可靠穩(wěn)定的穩(wěn)壓，那么流過它的工作電流的大小很重要，電流太小，就穩(wěn)不住電壓了，電流太大，會導(dǎo)致穩(wěn)壓值飄高，當(dāng)穩(wěn)壓值超過后級芯片的最大耐壓時(shí)，那后級芯片大概率頂不住，從而被過壓擊穿。

除了工作電流以外，穩(wěn)壓二極管的制造公差，結(jié)溫，也會影響穩(wěn)壓值，綜合考慮這些因素，接下來我們就實(shí)例講解一下穩(wěn)壓二極管的選型計(jì)算。

Part 03 實(shí)例分析

電路拓?fù)淙缦?，穩(wěn)壓二極管精度為5%，工作電流為20mA，最大工作溫度為125℃。

1.制造公差

穩(wěn)壓二極管的不同生產(chǎn)批次，其性能存在一定的差異，常見的穩(wěn)壓二極管精度有1%，5%等，這個(gè)我們可以在規(guī)格書中找到，對于5.1V的穩(wěn)壓二極管考慮制造公差后，最大穩(wěn)壓值是5.36V。

2.溫度影響

穩(wěn)壓二極管的溫度系數(shù)有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)之分，正溫度系數(shù)的穩(wěn)壓二極管其穩(wěn)壓值隨溫度的增加而增加，負(fù)溫度系數(shù)的穩(wěn)壓二極管則相反，具體以我們選型的穩(wěn)壓二極管為準(zhǔn)，規(guī)格書后面的特性曲線可以查看穩(wěn)壓二極管的溫度系數(shù)，不同Vz的穩(wěn)壓二極管溫度系數(shù)也不一樣，5.1V的穩(wěn)壓二極管讀圖得到溫度系數(shù)約為1.5mV/℃。

3.動態(tài)電阻

穩(wěn)壓管的電壓-電流變化曲線不是線性變化的，也就是斜率不是固定的，所以定義了動態(tài)電阻這個(gè)參數(shù)。反過來想，我們要想知道穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值波動了多少，我們用穩(wěn)壓管的電流乘以動態(tài)電阻就能估算了：20mA時(shí)的動態(tài)電阻為17Ω。

匯總計(jì)算：Vz_max=5.36V+（125℃-25℃）*1.5mV/℃+20mA*17Ω=5.85V

Part 04 總結(jié)

所以5.1V的穩(wěn)壓二極管最大穩(wěn)壓值可能會增高到5.85V，一般5V芯片可頂不住這個(gè)電壓啊，所以大家在做穩(wěn)壓二極管選型時(shí)務(wù)必注意。