稳压二极管比较特殊,基本结构与普通二极管一样,也有一个PN结。由于制造工艺的不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏(普通二极管的PN结是会损坏),在稳压二极管用来稳定电压时就是利用它的这一击穿特性。由于稳压二极管具有稳压作用,因此在很多威廉希尔官方网站 当中均有应用,如稳压电源、限幅威廉希尔官方网站 、过压保护威廉希尔官方网站 、补偿威廉希尔官方网站 等等。
一、什么是稳压二极管
1、稳压管工作原理
如下图是稳压二极管伏安特性曲线图,当电压达到稳压值Uz时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,也就是说在一定电压范围内,随着流过稳压二极管的电流变化,稳压二极管两端电压大小基本保持不变,这就是稳压二极管的工作原理,它利用的是它的反向工作特性。
2、稳压管主要参数
①稳定电压Uz:稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压;
②稳定电流Iz:稳压管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。稳压管允许通过的最大反向电流称为最大稳定电流,使用稳压管时,工作电流不能超过,一般按大于2倍输出电压来设计;
③动态电阻Rz:稳压管在反向击穿的曲线工作时,电压变化量△Uz与电流变化量△I之比称为动态电阻,动态电阻越小说明稳压性能越好;
④额定功耗Pz:由芯片允许温升决定,它的额定值为稳定电压Uz和允许最大电流Iz的乘积。
⑤温度系数α:稳压管的温度变化会导致稳定电压发生微小变化,因此温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数,温度系数越小越好,说明稳压管受温度影响很小。
二、稳压二极管的应用威廉希尔官方网站 和原理
1、典型的串联型稳压威廉希尔官方网站
在此威廉希尔官方网站 中,三极管 T 的基极被稳压二极管 D 稳定在 13V,那么其发射极就输出恒定的 13-0.7=12.3V 电压了,在一定范围内,无论输入电压升高还是降低,无论负载电阻大小变化,输出电压都保持不变,这个威廉希尔官方网站 在很多场合下都有应用。
2、电视机里的过压保护威廉希尔官方网站
115V 是电视机主供电电压,当电源输出电压过高时,D 导通,三极管 T 导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的电压使电视机进入待机保护状态。
3、电弧抑制威廉希尔官方网站
在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用威廉希尔官方网站 在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制威廉希尔官方网站 就用到它。
4、浪涌保护威廉希尔官方网站
稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管 D 是作为过压保护器件。只要电源电压 VS 超过二极管的稳压值 D 就导通,使继电器 J 吸合负载 RL 就与电源分开。
正反向串联的作用
如果是两个稳压二极管反向串联,正、反方向电压到达稳压值时,电压被钳位(即不能再升高)。
1、经常在功率较大的放大威廉希尔官方网站 ,功率管的栅极 G 与源极 S 即发射结一个稳压二极管,这是通过限制电压对 G-S 起保护作用,防止 G-S 之间的绝缘层被过高的电压击穿。
2、两个二极管反向串联后对与之并联的威廉希尔官方网站 可起过压保护作用,当威廉希尔官方网站 过压时,二极管首先击穿短路。
审核编辑:汤梓红