一、应用领域

  1. 电压钳位保护
    • 用于IC的I/O口、数据线(如UART、I²C)保护,防止过压或静电损坏。
    • 典型场景:将5V信号接入3.3V MCU引脚时,在引脚与地之间接BZX84C5V1,限制电压≤5.1V。
  2. 低压差电压基准
    • 为ADC、DAC或比较器提供5.1V参考电压(精度通常±5%)。
    • 适合低功耗便携设备,如传感器模块的参考源。
  3. 电源稳压辅助
    • 在小电流(≤10mA)简单稳压电路中,为局部电路提供稳定电压(如偏置电路)。
  4. 开关电源反馈补偿
    • 在反激式电源中辅助调整反馈环路,提高稳定性。
  5. 电池管理保护
    • 用于锂电池保护板,限制充电电压或监测过压。

二、典型电路设计

1. 电压钳位电路(信号线保护)

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信号输入 ──┬───→ 输出至IC引脚
           │
          ┌─┴─┐
          │   │  BZX84C5V1
          │   │  (阴极接信号,阳极接地)
          └─┬─┘
           │
           GND

说明

  • 信号电压超过5.1V时,二极管反向击穿,将电压钳位在5.1V左右。
  • 需串联限流电阻(如1kΩ)保护二极管。

2. 简易稳压电路

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Vin (7-12V) ──┬─── R1 (限流电阻) ──┬── Vout (5.1V)
              │                     │
             C1 (滤波)              │
              │                    ┌┴┐
              │                    │ │ BZX84C5V1
              │                    │ │ (阴极接Vout,阳极接地)
             GND                  ┌─┬─┐
                                  │   │
                                 C2   GND
                               (输出滤波)

参数计算

  • R1值选择:若负载电流 IL=5mAIL​=5mA,输入电压 Vin=9VVin​=9V
    R1=Vin−VzIz+IL=9−5.10.5m+5m≈710ΩR1=Iz​+ILVin​−Vz​​=0.5m+5m9−5.1​≈710Ω(取750Ω)
    (假设Iz_min=0.5mA维持稳压)
  • 功率校验
    二极管功耗 Pz=Vz×Iz=5.1V×(Itotal−IL)Pz​=Vz​×Iz​=5.1V×(Itotal​−IL​),需确保<250mW。
  • 滤波电容:C1/C2通常取0.1μF-10μF。

3. 电压基准电路

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Vcc (5V-12V) ──┬── R1 ──┬── Vref (5.1V)
               │         │
              GND       ┌┴┐
                        │ │ BZX84C5V1
                        │ │ (阴极输出,阳极接地)
                        └┬┘
                         │
                        GND

注意

  • 为减少温度漂移,可选择BZX84C5V1的“低漂移版本”(如BZX84C5V1LT1)。
  • 输出端加运放缓冲器(电压跟随器)隔离负载影响。

三、设计注意事项

  1. 精度与温度系数
    • BZX84C5V1通常精度±5%,温度系数约+5mV/℃(正温度系数)。
    • 高精度应用需选±1%或±2%版本,或使用TL431等基准源替代。
  2. 动态电阻
    • 齐纳二极管在击穿区有动态电阻(约30-60Ω),负载变化时输出电压会轻微波动。
  3. 限流电阻必要性
    • 必须串联电阻限制击穿电流,防止过热损坏(最大连续电流约50mA)。
  4. 噪声处理
    • 齐纳二极管会产生噪声,高频应用时需并联0.1μF电容滤波。
  5. 布局与散热
    • SOT-23封装散热能力有限,避免长时间大电流工作。
    • PCB布局时阴极引脚尽量远离热源。

四、替代方案对比

场景BZX84C5V1优势局限性替代方案
信号钳位保护响应快、体积小功率低TVS二极管(如SMAJ5.0A)
电压基准简单、低成本精度/温漂一般TL431、LM4040
小电流稳压无需外围IC负载调整率差LDO(如MCP1703)

通过合理设计,BZX84C5V1可在低成本、低功耗场景中可靠工作,但需严格核算功耗与温度影响。对于要求较高的基准电压或较大电流稳压,建议使用专用器件。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
BZX84C5V1系列产品采用SOD-123FL封装,每卷3,000个,如需了解产品详情,请访问https://semiwell.com/product-zener/bzx84c5v1/; 现提供样品,您可向全球各地矽门微Semiwell的授权经销商索取样品。

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