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齐纳二极管稳压电路_齐纳二极管为什么可以稳压

本站为您提供的齐纳二极管稳压电路_齐纳二极管为什么能够稳压,稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。利用pn结反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,制成的起稳压作用的二极管。

  一、齐纳二极管

  稳压二极管,英文名称Zener diode,又名齐纳二极管。运用pn结反向击穿状况,其电流可在很大范围内改动而电压根本不变的现象,制成的起稳压效果的二极管。此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材。在这临界击穿点上,反向电阻下降到一个很小的数值,在这个低阻区中电流添加而电压则坚持安稳,稳压二极管是依据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件运用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上运用,经过串联就可取得更高的安稳电压。

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  原理

  稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和一般二极管差不多,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。可是,当反向电压接近反向电压的临界值时,反向电流突然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻突然降至很小值。虽然电流在很大的范围内改动,而二极管两头的电压却根本上安稳在击穿电压邻近,然后完成了二极管的稳压功用。

  主要参数

  1、Uz— 安稳电压

  指稳压管经过额外电流时两头发作的安稳电压值。该值随作业电流和温度的不同而略有改动。因为制作工艺的不同,同一类型稳压管的稳压值也不完全共同。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

  2、Iz— 额外电流

  指稳压管发作安稳电压时经过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压效果会变差;高于此值时,只需不超越额外功率损耗,也是答应的,并且稳压功能会好一些,但要多耗费电能。

  3、Rz— 动态电阻

  指稳压管两头电压改动与电流改动的比值。该比值随作业电流的不同而改动,一般是作业电流愈大,动态电阻则愈小。例如,2CW7C稳压管的作业电流为 5mA时,Rz为18Ω;作业电流为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA时,Rz为2Ω ; 》 20mA则根本坚持此数值。

  4、Pz— 额外功耗

  由芯片答应温升决议,其数值为安稳电压Vz和答应最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V,Izm为20mA,则该管的Pz为60mWo

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  5、α---温度系数

  假如稳压管的温度改动,它的安稳电压也会发作细小改动,温度改动1℃所引起管子两头电压的相对改动量便是温度系数(单位:﹪/℃)。一般说来稳压值低于6V归于齐纳击穿,温度系数是负的;高于6V的属雪崩击穿,温度系数是正的。温度升高时,耗尽层减小,耗尽层中,原子的价电子上升到较高的能量,较小的电场强度就可以把价电子从原子中激起出来发作齐纳击穿,因而它的温度系数是负的。雪崩击穿发作在耗尽层较宽电场强度较低时,温度添加使晶格原子振荡起伏加大,阻止了载流子的运动。这种情况下,只需添加反向电压,才干发作雪崩击穿,因而雪崩击穿的电压温度系数是正的。这便是为什么稳压值为15V的稳压管其稳压值随温度逐步增大的,而稳压值为5V的稳压管其稳压值随温度逐步减小的原因。例如2CW58稳压管的温度系数是+0.07%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高0.07%。

  对电源要求比较高的场合,可以用两个温度系数相反的稳压管串联起来作为补偿。因为彼此补偿,温度系数大大减小,可使温度系数到达0.0005%/℃。

  6、IR— 反向漏电流

  指稳压二极管在规则的反向电压下发作的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时,IR=O.1uA;在VR=6V时,IR=10uA。

  运用

  1、典型的串联型稳压电路

  在此电路中,三极管T的基极被稳压 二极管D安稳在13V,那么其发射极就输出安稳的13-0.7=12.3V电压了,在必定范围内,不管输入电压升高仍是下降,不管负载电阻巨细改动,输出电压都坚持不变。这个电路在许多场合下都有运用。7805便是一种串联型集成稳压电路,可以输出5V的电压。7805-7824可以输出5-24V电压。在许多电器上都有运用。

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  2、电视机里的过压维护电路

  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,其集电极电位将由本来的高电平(5V)变为低电平,经过待机控制线的电压使电视机进入待机维护状况。

  3、电弧按捺电路

  在电感线圈上并联接入一只适宜的稳压二极管(也可接入一只一般二极管原理相同)的话,当线圈在导通状况堵截时,因为其电磁能开释所发作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。这个运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。

  二、齐纳二极管稳压电路

  由硅稳压管组成的简略稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

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  这个电路是怎样进行稳压的呢?

  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。因为稳压管DW与负载Rfz并联,Usc 只需有根少一点添加,就会使流过稳压管的电流急剧添加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,然后抵消了Usr的升高,坚持负载电压Usc 根本不变。反之,若电网电压下降,引起Usr下降,形成Usc 也下降,则稳压管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,然后抵消了Usr的下降,坚持负载电压Usc 根本不变。

  若Usr 不变而负载电流添加,则R1上的压降添加,形成负载电压Usc 下降。Usc 只需下降一点点,稳压管中的电流就敏捷减小,使R1上的压降再减小下来,然后坚持R1上的压降根本不变,使负载电压Usc 得以安稳。

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  综上所述可以看出,稳压管起着电流的主动调理作 用,而限流电阻起着电压调整效果。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的安稳性越好。

  三、齐纳二极管为什么可以稳压

  稳压二极管,此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材。在这临界击穿点上,反向电阻下降到一个很小的数值,在这个低阻区中电流添加而电压则坚持安稳,稳压二极管是依据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器材或电压基准元件运用。

  稳压二极管的特色便是反向通电没有击穿前,其两头的电压根本坚持不变。这样,当把稳压管接入电路今后,若因为电源电压发作动摇,或其它原因形成电路中各点电压变化时,负载两头的电压将根本坚持不变。稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表明,如:ZD5表明编号为5的稳压管。

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