[怎样在电源与基准场景替代齐纳二极管] 三端可调并联稳压器 | CBM432

在电源与基准设计里，齐纳二极管几乎是每位工程师都用过的“老伙计”。但它的问题也一直摆在那里：动态阻抗往往在几十欧姆量级，负载或输入电压一波动，基准节点电压就跟着晃；温度系数随击穿电压剧烈变化，低压段更是明显负向漂移；更麻烦的是开启曲线偏“软”，小电流下电压建立不稳，做并联稳压时调节能力有限。当系统对基准精度、温漂和负载调整提出更明确的要求时，这个老伙计就开始力不从心。

芯佰微给出的替代解法，是 CBM432——一颗三端可调并联稳压器（shunt regulator）。它用有源电路带来陡峭开启曲线，稳压刚度远优于常规低压齐纳二极管，把动态阻抗压到典型 0.2Ω，基准电压精度做到 1.240V±0.5%，还能用两颗外置电阻把输出从 1.24V 一路调到 18V。它的目标场景正是 PC 主板、电压适配器、开关电源、充电器里那些需要稳定基准或并联稳压的环节。

架构与核心参数

CBM432 内部是一只带基准的并联调整器件：REFERENCE 脚取基准电压，CATHODE 为调整负极、ANODE 接正，靠从阴极吸收电流来钳位电压。基准输入电压 VREF 在 25℃、IK=10mA 条件下为 1.234～1.246V（典型 1.240V），全温范围内基准偏差典型仅 10mV、最大 25mV，对应 0.5% 量级的初始容差与可用的温漂表现。

以下为 25℃ 关键电气特性：

| 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | | 基准输入电压 VREF | VKA=VREF, IK=10mA | 1.234 | 1.240 | 1.246 | V | | 全温基准偏差 VREF(DEV) | 全温范围，VKA=VREF, IK=10mA | — | 10 | 25 | mV | | 基准/阴极电压比值 ΔVREF/ΔVKA | IK=10mA, VKA=18V→VREF | — | -1 | -2.7 | mV/V | | 基准输入电流 IREF | IK=10mA, R1=10kΩ, R2=∞ | — | 0.25 | 0.5 | µA | | 关闭状态阴极电流 IK(off) | VREF=0V, VKA=18V | — | 0.04 | 0.5 | µA | | 动态输出阻抗 Zka | Vka=VREF, IK=1mA~100mA, f≤1kHz | — | 0.2 | 0.4 | Ω | | 最小工作电流 IK(MIN) | Vka=VREF | — | 60 | 80 | µA |

器件吸收电流能力覆盖约 80µA 至 100mA（电气表给出最小工作电流 60～80µA、持续阴极电流绝对最大 100mA），阴极电压绝对最大值 20V，可在 −40℃ 至 +125℃ 全温范围工作。

工程上的几个看点

锐利开启加极低动态阻抗，是替代齐纳的根本理由。有源输出电路让 CBM432 在额定工作电流区内呈现典型 0.2Ω、最大 0.4Ω 的动态输出阻抗，远低于普通齐纳二极管几十欧姆的水平。这意味着输入电压或负载电流波动时，基准节点电压几乎不动，并联稳压的“刚度”明显更好。

基准精度与温漂可控。1.240V 典型基准、±0.5% 初始容差、全温基准偏差最大 25mV，配合器件在全温范围内保证的热稳定性，使它适合做板上精密基准，而不必像齐纳那样为低压段负温漂反复补偿。

输出可调，一颗顶一串。仅靠 R1、R2 两颗外置电阻，输出电压就能从 VREF 一路设定到 18V，无需更换料号即可匹配不同母线电压。最小工作电流仅 60～80µA，待机与轻载场景功耗低。

封装与热阻需算账。 SOT-23 与 SOT-89 两种封装的结至环境热阻（RθJA）均为 371.7℃/W。由于是并联吸收电流工作，阴极功耗 P=VKA×IK 会直接转为结温，高吸收电流下必须核算散热余量。

典型落地场景

典型应用覆盖并联稳压与精密基准两条主线：

·并联电压基准 / 大电流并联调节器：用外置三极管扩流，把基准能力推到安培级（电气示例给出线性调节器应用，Vin 10～20V、Io=1A 时负载调整 25mV/0.5%）。

·电压监视与比较阈值：做温度补偿的单电源比较器阈值，或电源欠压/过压监视。

·恒流源与恒灌电流：利用基准脚固定电压、经外置电阻设定恒定电流。

·串联旁路稳压器 / 三端固定稳压器输出控制：为线性稳压器提供可调基准或远端采样。

·开关电源反馈与 TRIAC/SCR 撬棍：在适配器、充电器、开关电源中提供反馈钳位或过压保护。

·线性欧姆计、唱头放大器等小信号前端：借用其低噪声基准与稳定特性。

中线性稳压示例实测数据可作参考：Vin 10～20V、Io=1A 线性调整 53mV（1.1%），负载调整 25mV（0.5%），Vin=15V、Io=1A 时效率 82%。

板级设计要点

CBM432 是并联器件，设计上要保证它始终有最小工作电流流过。Vka=VREF 时最小工作电流典型 60µA、最大 80µA，因此上偏置电阻必须按“最坏情况（最低输入电压、最高所需阴极电流）”计算，确保任何工况下阴极电流不低于 IK（MIN)，否则基准电压建立不起来、开启变软。

输出设定靠 R1（接阴极到基准脚）与 R2（接基准脚到地）的分压：Vout = VREF × (1 + R1/R2)。基准输入电流 IREF 典型 0.25µA、最大 0.5µA，会叠加到 R1 电流上引入微小误差，高精度分压电阻应取较大值但仍需远大于 IREF 的影响；同时 R1/R2 比值会抬高整个电路的总动态阻抗（|ZKA'| = |ZKA|×(1+R1/R2）），精度与刚度之间要权衡。

稳定性是并联稳压器最易出错的地方。器件在多种工作电流与负载电容下必须维持稳定，稳定边界由阴极电流与负载电容共同决定（稳定边界曲线以 150Ω 负载电阻测试）。后级若接大容性负载，需按边界曲线选配电容或串联小电阻补偿。低噪声应用建议用小容量电容或大容量电容来提供噪声滤波与主极点衰减，避免三级基准系统因不稳定而被迫“置零”。