齐纳二极管击穿后会发生什么？

我在电路的5V / GND导轨上绑了一个6V的齐纳二极管，我想知道如果我的电源因某种原因无法通过12V直达电路板的其余部分，将会发生什么情况。

齐纳管肯定会煎炸，但是之后会发生什么呢？我可以确定结果是短路还是断路？有什么方法可以确保我短路（从而保护电路板上的其他组件）？我已经了解了所有有关二极管的知识，但是没有人提到炸过二极管后会发生什么。

首先，为什么齐纳尔会炸？您可能有一个12V电源为稳压器供电，但为了安全起见，您的电源必须在某处装有保险丝或断路器。如果此保险丝或断路器具有齐纳二极管可以承受的额定电流，则在保险丝关闭时，您的PCB应该受到齐纳二极管的保护，并且齐纳二极管不会受到伤害。如果电流额定值高于齐纳二极管所能承受的范围，那么您在选择电流限制器时就犯了一个错误。

6V齐纳管的功能是什么？如果它的功能是保护电路的5V电压轨，那么我建议它不会做得很好。许多5V组件的最大输入电压约为5.5V或6V，因此6.2V齐纳二极管将无济于事。我不确定您的环境如何，但是通常最好的方法是在稳压器出现故障时关闭所有设备，而不是尝试让齐纳管运行所有设备。

二极管用于防止错误情况的一种常见用途是在输入端子之间使用反向偏置的整流二极管。这样，如果任何人将电源反向连接，电源将在您指定的二极管中耗散。确保此二极管的正向电压小于受保护组件上的最大反向电压。在这种配置中，当电源反向插入时，将无法工作：电源电压为-0.7V。据推测，您会注意到电源LED指示灯未亮起或电路未正常工作，然后更正错误。

其次，不，您不能说结果是短路还是断路。您未按规范操作设备，因此可能会发生任何事情。

所有齐纳二极管都有一个数据表。

像制造商给您的承诺一样的数据表- 如果您处于数据表中所述的某些严格限制内，则制造商保证该设备将按照数据表中所述的方式工作；如果您停留在数据表中所述的其他宽松范围内，则制造商保证不会对设备造成永久性损坏，并且当其返回窄范围时，该设备将在以后按说明工作。

无法保证在严格的限制范围内该设备将如何正常工作，因此优秀的设计人员认为，最坏的可能发生在该范围之外。然后，当客户在董事会上做的事情远远超出了他们的原计划时，设计人员惊喜地发现还有什么要保留的：-)。

如果在电源和电路板之间放置一个功率电阻器，则可以选择一个电阻器，使其可以限制电流，这样即使电阻器一端的电压为12 V，齐纳管也可以使电阻器的另一端保持闭合不超过齐纳二极管最大功率规格的最大6V。

如果齐纳二极管确实超过了其最大功率规格，我们应该假定会发生最坏的情况-在这种情况下，它将无法打开。

保护组件免受过电压影响的更复杂方法包括：各种撬棍电路（一个示例）；使用类似的电阻器限制上游功率，然后再进入稳压器；使用火花隙将输入电压限制为600 V；以及各种电路，当输入“看起来不正确”时，它们会使用一个晶体管在关闭时很容易地保持几百伏特（我该如何防止汽车的负载突降？）。

通常，您不能指望组件的未定义行为-因为您知道它可能是未定义的。

我建议安装保险丝（常规导线保险丝或自动复位的聚合物保险丝），以限制电路在不烧齐纳管的情况下可承受的电流量。

另外，您可以在电路中串联一个电阻器-如果期望的功耗很低，这不会对您造成太大影响，而只是将电路作为次级，效率较低的电源进行保护。

一般来说，保险丝是控制故障的好主意，我想知道为什么人们会忘记它们。

您可以考虑使用晶闸管撬棒电路。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

如果电压上升到足以引起齐纳击穿的电压，则晶闸管将被触发并使电源短路。如果保险丝不熔断（或不存在），则晶闸管将保持导通状态，直到切断电流为止。C1降低了对噪声的敏感性。

“撬杠”一词是来自第三轨电气化系统的铁路术语。在紧急情况下，架线员可以通过将撬棍扔在带电轨道和轨道上的一条运行轨道之间来断开电源。

由于晶闸管导通电压的变化，该电路不是很精确。有关更多想法和改进，请参阅Axotron撬棍电路。

我用齐纳管进行了实验。齐纳二极管通常无法通过反向偏置短路短路，但在短路之前，其端电压会升高，即表现为像开路一样持续几秒钟，然后永久短路。因此，使用一个齐纳管将无法始终保护设备。因此，更好的计划是并联两个或更多齐纳二极管。例如：为了保护5v线，请并联连接5.1v和5.3v齐纳二极管。