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详解稳压二极管的作用、工作稳压原理及应用的电路图

出处 : 华强旗舰 发布时间 : 2019/12/13 关键词: 稳压二极管工作原理 稳压二极管 二极管 阅读 : 52

摘要:相信小伙伴肯定会经常看到二极管,也很了解二极管吧,相信二极管给我们世界带来了很多光亮与实用,下面我们就说说稳压二极管工作原理,希望对你工作的学习有帮助,让你了解的更多。

相信小伙伴肯定会经常看到二极管,也很了解二极管吧。相信二极管给我们世界带来了很多光亮与实用,下面我们就说说稳压二极管的工作原理、稳压原理图、及实际应用电路图,希望对有所帮助,让你了解得更多。


稳压二极管,又叫齐纳二极管,简称稳压管,是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。


稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性,故广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。



二极管有什么作用?


二极管是很常用的电子元件之一,它很大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路,主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现 在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢,其实很简单,只要用万用表打到电阻档,测量一下反向电阻就行,如果很小,就说明这个二极管是坏的,反向电阻如果很大,这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。


二极管电路图

二极管电路图



稳压二极管的作用是怎样的?


稳压顾名思义就是稳定电压,稳压二极管的作用就是保护或限制电压,使整体电压保持基本不变,所以稳压二极管常被作为稳压器或电压基准元件使用。



稳压二极管的稳压原理


稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多,反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。 



稳压二极管的工作原理


  稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。 这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。


  要理解稳压二极管的工作原理,只要了解二极管的反向特性就行了。所有的晶体二极管,其基本特性是单向导通。就是说,正向加压导通,反向加压不通。这里有个条件就是反向加压不超过管子的反向耐压值。


  那么超过耐压值后是什么结果呢?一个简单的答案就是管子烧毁。但这不是全部答案。试验发现,只要限制反向电流值(例如,在管子与电源之间串联一个电阻),管子虽然被击穿却不会烧毁。而且还发现,管子反向击穿后,电流从大往小变,电压只有很微小的下降,一直降到某个电流值后电压才随电流的下降急剧下降。正是利用了这个特性人们才造出了稳压二极管。使用稳压二极管的关键是设计好它的电流值。


稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理



稳压二极管稳压原理图


由稳压二极管管组成的简单稳压电路如图,这个电路是怎样进行稳压的呢?


稳压二极管稳压原理图


分析电路图:若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr 也随之升高,引起负载电压Usc 升高。由于稳压二极管DW与负载Rfz 并联,Usc 只要有根少一点增长,就会使流过稳压二极管的电流急剧增加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,从而抵消了Usr 的升高,保持负载电压Usc 基本不变。反之,若电网电压降低,引起Usr 下降,造成Usc 也下降,则稳压二极管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,从而抵消了Usr 的下降,保持负载电压Usc 基本不变。


若Usr 不变而负载电流增加,则R1上的压降增加,造成负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点点,稳压二极管中的电流就迅速减小,使R1 上的压降再减小下来,从而保持R1 上的压降基本不变,使负载电压Usc 得以稳定。


分析总结:稳压二极管起着电流的自动调节作用,而限流电阻起着电压调整作用。稳压二极管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的稳定性越好。



稳压二极管应用电路图


1、串联型稳压电路


  电路如图所示,在此电路中,串联稳压管,BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用。

串联型稳压电路


2、电视机里的过压保护电路


  EC是电视机主供电压,当EC 电压过高时,D导通, 三极管BG导通,其 集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。


过压保护电路

3、电弧抑制电路


  如图所示: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。这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。


电弧抑制电路





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