点击蓝字，关注我们
一个有温度的硬件工程师-文末有惊喜
非淡泊无以明志，非宁静无以致远。
前言
齐纳二极管也叫稳压二极管，算是一种应用比较多的超低成本稳压电路了。齐纳二极管设计用于在反向击穿区域中工作，简单来说就是当齐纳二极管反向偏置时，随着反向电压的逐步增加，反向电流突然增加的点对应的反向电压就是齐纳电压，齐纳二极管的稳压效果就是利用了二极管的雪崩效应。
既然利用了雪崩效应，就需要对雪崩加以限制，不可控的雪崩导致的后果就是稳压管烧坏，所以齐纳二极管需要配合串联电阻限制流经它的电流，这个怎么理解呢？可以从两个角度来理解，首先比如你的电源是12V，稳压管是5V，如果将稳压管直接并联在12V电源两端，那12V电源不就没了？另外一个角度是12V电源是有内阻的，这个内阻一般很小，如果将稳压管直接并联在12V电源两端，那么这个内阻上的压降=12V-5V=7V，如果12V电源内阻是100mΩ，那么回路中的电流=7V/100mΩ=70A，一般的稳压二极管可顶不住这么大的电流，妥妥的会被烧坏啊。
大家一般见到的串联电阻计算方法经常没有从worse case的角度去计算，比如有些教程中采用R=（Vin–Vz）/Iz，这里的Iz是不明确的，有些常常只是计算了电阻的典型阻值，这样是不严谨的，在一些极端条件下选用的电阻阻值可能是无法有效限流的，因此产品批量后问题就暴露了。
限流电阻计算方法
以下面的电路图为例，展示一下详细的计算过程：
1.首先我们的计算目标是得到RS，Rs不能太大，否则会导致Iz太小，从而稳压二极管的电流太小，就没办法稳压了，基于此Rs的计算公式如下：
Rs=(Vin-Vz）/(Iz+IL)
那么如何计算Rs呢？换句话说就是什么时候分到Iz的电流最小呢？通过分析上面的公式，Vin-Vz越小，Is也就越小，从而Iz也越小。Rs上的电流Is=Iz+IL，这意味着对于一个确定的电路来说，IL越大，Iz就越小，所以IL_max对应着Iz_min。同时进而可以得到：
Rs_min=(Vin_min-Vz_max）/(Iz_min+IL_max)
其中Vin_min表示电源电压的最小值，Vz_max表示稳压二极管稳压值的最大值（规格书中有此参数），IL_max表示负载电流的最大值，Iz_min表示稳压二极管最小稳压电流。
2.得到了Rs之后，我们就能计算稳压二极管的最大功耗Pz_max:
Pz_max=Iz_max*Vz_max
Vz_max可以在规格书中查到，Iz_max则需要计算得到：
Iz_max=(Vin_max-Vz_min）/Rs-IL_min
总结
通过以上计算一方面我们评估了Rs是否会导致稳压管的电流Iz过小，从而无法稳压，另一方面又验证了当前的Rs选型是否会导致稳压二极管电流IZ(max)过大，进而导致PZ(max)超过稳压管额定功耗烧坏。
重
要
通
知
