穩壓二極管的工作原理及應用電路
發布時間:2019-04-12 責任編輯:lina
【導讀】理解穩壓二極管的工作原理,需要從了解二極管的反向特性開始。所有的晶體二極管,其基本特性是單向導通。也就是說,正向加壓導通,反向加壓不通。這裏有個條件就是反向加壓不超過管子的反向耐壓值。
理解穩壓二極管的工作原理,需要從了解二極管的反向特性開始。所有的晶體二極管,其qi基ji本ben特te性xing是shi單dan向xiang導dao通tong。也ye就jiu是shi說shuo,正zheng向xiang加jia壓ya導dao通tong,反fan向xiang加jia壓ya不bu通tong。這zhe裏li有you個ge條tiao件jian就jiu是shi反fan向xiang加jia壓ya不bu超chao過guo管guan子zi的de反fan向xiang耐nai壓ya值zhi。那na麼me超chao過guo耐nai壓ya值zhi後hou是shi什shen麼me結jie果guo呢ne?一個簡單的答案就是管子燒毀。但這不是全部答案。試驗發現,隻要限製反向電流值(例如,在管子與電源之間串聯一個電阻),管(guan)子(zi)雖(sui)然(ran)被(bei)擊(ji)穿(chuan)卻(que)不(bu)會(hui)燒(shao)毀(hui)。而(er)且(qie)還(hai)發(fa)現(xian),管(guan)子(zi)反(fan)向(xiang)擊(ji)穿(chuan)後(hou),電(dian)流(liu)從(cong)大(da)往(wang)小(xiao)變(bian),電(dian)壓(ya)隻(zhi)有(you)很(hen)微(wei)小(xiao)的(de)下(xia)降(jiang),一(yi)直(zhi)降(jiang)到(dao)某(mou)個(ge)電(dian)流(liu)值(zhi)後(hou)電(dian)壓(ya)才(cai)隨(sui)電(dian)流(liu)的(de)下(xia)降(jiang)急(ji)劇(ju)下(xia)降(jiang)。正(zheng)是(shi)利(li)用(yong)了(le)這(zhe)個(ge)特(te)性(xing)人(ren)們(men)才(cai)造(zao)出(chu)了(le)穩(wen)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan)。使(shi)用(yong)穩(wen)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)設(she)計(ji)好(hao)它(ta)的(de)電(dian)流(liu)值(zhi)。
穩壓二極管的特點就是擊穿後,其兩端的電壓基本保持不變。 這zhe樣yang,當dang把ba穩wen壓ya管guan接jie入ru電dian路lu以yi後hou,若ruo由you於yu電dian源yuan電dian壓ya發fa生sheng波bo動dong,或huo其qi它ta原yuan因yin造zao成cheng電dian路lu中zhong各ge點dian電dian壓ya變bian動dong時shi,負fu載zai兩liang端duan的de電dian壓ya將jiang基ji本ben保bao持chi不bu變bian。
穩壓二極管的工作原理及應用電路
一.穩壓二極管原理及特性
一般三極管都是正向導通,反向截止;加在二極管上的反向電壓、如果超過二極管的承受能力,二極管就要擊穿損毀。但是有一種二極管,它的正向特性與普通二極管相同,而反向特性卻比較特殊:當反向電壓加到一定程度時,雖然管子呈現擊穿狀態,通過較大電流,卻不損毀,並且這種現象的重複性很好;反(fan)過(guo)來(lai)著(zhe),隻(zhi)要(yao)管(guan)子(zi)處(chu)在(zai)擊(ji)穿(chuan)狀(zhuang)態(tai),盡(jin)管(guan)流(liu)過(guo)管(guan)子(zi)的(de)電(dian)在(zai)變(bian)化(hua)很(hen)大(da),而(er)管(guan)子(zi)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)卻(que)變(bian)化(hua)極(ji)小(xiao)起(qi)到(dao)穩(wen)壓(ya)作(zuo)用(yong)。這(zhe)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)二(er)極(ji)管(guan)叫(jiao)穩(wen)壓(ya)管(guan)。
穩壓管的型號有2CW、2DW 等係列,它的電路符號如圖5-17所示。

穩壓管的穩壓特性,可用圖5一18所示伏安特性曲線很清楚地表示出來。

穩壓管是利用反向擊多區的穩壓特性進行工作的,因此、穩壓管在電路中要反向連接。穩壓管的反向擊穿電壓稱為穩定電壓、不同類型穩壓管的穩定電壓也不一樣,某一型號的穩壓管的穩壓值固定在口定範圍。例如:2CW11的穩壓值是3.2伏到4.5伏,其中某一隻管子的穩壓值可能是3.5伏,另一隻管子則可能是4,2伏。
在實際應用中,如果選擇不到穩壓值符合需要的穩壓管,可以選用穩壓值較低的穩壓管,然後串聯一辦或幾隻矽二極管“枕墊”,把穩定電壓提高到所需數值。這是利用矽二極管的正向壓降為0.6~0.7伏的特點來進行穩壓的。因此,二極管在電路中必須正向連接,這是與穩壓管不同的。
穩壓管穩壓性能的好壞,可以用它的動態電阻r來表示:

顯然,對於同樣的電流變化量ΔI,穩壓管兩端的電壓變化量ΔU越小,動態電阻越小,穩壓管性能就越好。
wenyaguandedongtaidianzushisuigongzuodianliubianhuade,gongzuodianliuyueda。dongtaidianzuyuexiao。yinci,weishiwenyaxiaoguohao,gongzuodianliuyaoxuandehe。gongzuodianliuxuandedaxie,keyijianxiaodongtaidianzu,danbunengchaoguoguanzidezuidayunxudianliu(或最大耗散功率)。各種型號管子的工作電流和最大允許電流,可以從手冊中查到。
穩壓管的穩定性能受溫度影響,當溫度變化時,它的穩定電壓也要發生變化,常用穩定電壓的溫度係數來表示這種性能例如2CW19型穩壓管的穩定電壓Uw= 12伏,溫度係數為0.095%℃,說明溫度每升高1℃,其穩定電壓升高11.4毫伏。為提高電路的穩定性能,往往采用適當的溫度補償措施。在穩定性能要求很高時,需使用具有溫度補償的穩壓,如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。
二. 穩壓二極管穩壓電路圖
由矽穩壓管組成的簡單穩壓電路如圖5- l9(a)所示。矽穩壓管DW與負載Rfz,並聯,R1為限流電阻。

這個電路是怎樣進行穩壓的呢?
若電網電壓升高,整流電路的輸出電壓Usr也隨之升高,引起負載電壓Usc 升高。由於穩壓管DW與負載Rfz並聯,Usc 隻要有根少一點增長,就會使流過穩壓管的電流急劇增加,使得I1也增大,限流電阻R1上的電壓降增大,從而抵消了Usr的升高,保持負載電壓Usc 基本不變。反之,若電網電壓降低,引起Usr下降,造成Usc 也下降,則穩壓管中的電流急劇減小,使得I1減小,R1上的壓降也減小,從而抵消了Usr的下降,保持負載電壓Usc 基本不變。
若Usr 不變而負載電流增加,則R1上的壓降增加,造成負載電壓Usc 下降。Usc 隻要下降一點點,穩壓管中的電流就迅速減小,使R1上的壓降再減小下來,從而保持R1上的壓降基本不變,使負載電壓Usc 得以穩定。

綜上所述可以看出,穩壓管起著電流的自動調節作 用,而限流電阻起著電壓調整作用。穩壓管的動態電阻越小,限流電阻越大,輸出電壓的穩定性越好。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 具身智能成最大亮點!CITE 2026開幕峰會釋放產業強信號
- 助力醫療器械產業高質量發展 派克漢尼汾閃耀2026 ICMD
- 比異步時鍾更隱蔽的“芯片殺手”——跨複位域(RDC)問題
- 數據之外:液冷技術背後的連接器創新
- “眼在手上”的嵌入式實踐:基於ROS2與RK3576的機械臂跟隨抓取方案
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
ESD
ESD保護
ESD保護器件
ESD器件
Eurotect
Exar
Fairhild
FFC連接器
Flash
FPC連接器
FPGA
Fujitsu
Future
GFIVE
GPS
GPU
Harting
HDMI
HDMI連接器
HD監控
HID燈
I/O處理器
IC
IC插座
IDT
IGBT
in-cell
Intersil
IP監控
iWatt




