二极管稳压电路原理图,稳压二极管构成的稳压电路

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-03 05:40:12

另外,如果假设负载电阻不变,而输入电压增大或减小,则稳压过程的推导与上述类似,这里就不再赘述了。

(四)稳压二极管典型电路限流电阻计算

下面我们针对这个典型稳压电路的一组数据,计算限流电阻的阻值。具体参数如下:

电源电压波动范围:13~15V

负载电阻变化范围:300~500Ω

稳压管工作电流范围:5~40ma

稳压管工作电压:6V

对于限流电阻的阻值我们首先要知道,它即不能过大,也不能过小,过大会导致稳压管电流过大损坏,过小会导致稳压管位于反向截止区而不能进入稳压工作状态。所以这个限流电阻就会存在一个上限值和一个下限值,导致稳压管分别工作于最小和最大电流两种极限状态,这两种状态是由于电源电压波动和负载电阻变化引起的,所以根据之前的定性分析,我们可以比较容易的分析出这两种状态的情况,如下表所示:

可以看到,在情况2的状态下,当负载电阻值最大时,负载通路的电流相对最小,而此时电源电压却最大,这两个因素共同作用于稳压管上,导致稳压管电流最大。这种情况就类似于下图9中所示的水库泄洪情况:

二极管稳压电路原理图,稳压二极管构成的稳压电路(9)

图9中副闸门的作用是配合主闸门控制水位并在适当的时候保护主闸门,避免主闸门承受过大的水压。当上游来水量增加时,如果同时主闸门把开口关到最小,这两个条件同时发生时副闸门就会面临水流最大的极限情况。这里水库的模型与稳压电路有如下对应关系:

主闸门 --> 负载电阻

副闸门 --> 稳压管

上游水量增加 --> 电源电压增加

主闸门开口关小 --> 负载电阻增加

副闸门水量最大 --> 稳压管电流最大

从上述关系中,我们可以计算出当稳压管工作电流最小时,输入电压最小,负载电流最大,此时对应的限流电阻值最大:

二极管稳压电路原理图,稳压二极管构成的稳压电路(10)

同理也很容易计算出限流电阻最小值为180Ω,我们可以取中间值220Ω的电阻(标准阻值中没有230Ω的电阻)。

(五)总结

稳压管在使用中要注意以下问题:

1, 稳压管使用时要串联一个限流电阻,用来保护稳压管并设定其工作电流。

2, 实际稳压管的稳定电压值是一个范围,同一批稳压管的实际稳压值可能会存在差异,但不会和标称稳压值差太多。

3, 稳压管可以串联使用,串联有四种不同接法,不同接法的稳压数值也各不相同。一般不并联使用。

4, 为了使稳压效果更稳定,需要使稳压管工作在中度偏深的击穿状态,所以输入的电压值最好是2到3倍的稳定电压值,即Uin=2~3(UZD

),比如如果要使电压稳定在12伏,而输入电压是18伏,虽然可以稳压,但是稳压管处在浅度击穿状态,稳压效果并不好。

5, 稳压管工作状态电流值不高,比如上述的1N47XXA系列最高也不到100ma,所以不适用于大功率的场合。

6, 稳压管的稳定电压有一定范围,在要求高精度电压的场合并不适用,这时可以使用专用的稳压模块代替。

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