稳压二极管基本稳压电路设计方法

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稳压二极管的工作原理 基于稳压二极管的稳压电路图

稳压二极管的工作原理 基于稳压二极管的稳压电路图

稳压二极管的工作原理基于稳压二极管的稳压电路图简单的说,(稳压二极管)其实就是利用(二极管)反向击穿后在继续增加(电流)的情况下二极管两端电压保持不变特性制成的二极管。

就普通二极管而言反向击穿不可恢复,稳压二极管则相反。

稳压电路上图是稳压二极管组成的最简单的稳压电路,输入10V直流电压,输出约6V左右输出电压,利用欧姆定律我们可以很容易的计算各元件的取值。

假定需要输出6V,5ma稳压管的稳压值选取6V左右,稳压管的额定电流大于5MA即可,我们可以用10V-6V(稳压二极管稳压值)=4V 也就是说有4V的电压加在了与稳压管串联的(电阻)上,我们用4V/5ma=800欧电阻。

实际选取1K电阻就可以得到6V左右电压。

下面我们来I简单的分析一下这个简单的电路,当输入电压升高时,负载RL的电压也会随之升高,稳压二极管电流增大,由于其电压不变为6V所以多余的电流以电压形式加在电阻R上,形成稳压。

当输出电压不变负载电流加大时,电阻R上的电流,压降随之增大。

负载电压下降,此时稳压管中的电流急剧下降,使R上的压降随之减小从而保持R上的压降基本不变,使负载电压趋于稳定。

上图稳压电路由于稳压精度及输出电流等弊端目前已经很少使用,但是此电路诠释了稳压二极管的(工作原理)。

为了提高输出电流人们把稳压二极管与三极管结合形成如下串联型稳压电路:稳压二极管扩流电路由此电路可知三极管B极被固定为6V,由于BE间存在0.7V左右压降所以此电路输出约5.3V的电压,由于负载RL与三极管E极相连接,构成射极跟随器,所以只要UB固定不变,输出电压就会基本保持不变。

常用的78系列稳压器就采用这种原理,只不过将电压的波动取样,取调整三极管B极,控制输出电压。

上述两种稳压电路已经淘汰,目前我们可以采用78系列三端稳压器,也可以采用LM2596等高新能稳压器件进行稳压。

所以稳压二极管现在有了如下应用。

保护在mos管G极S极连接适当稳压二极管,当GS电压超过GS击穿电压时稳压二极管导通,电压被牵制在稳压稳压二极管的稳压值上,从而保护MOS管不被击穿。

稳压二极管基本稳压电路

稳压二极管基本稳压电路

稳压二极管基本稳压电路
稳压二极管是一种具有稳定电压的电子元器件,一般用于保护电路中的负载免受电压波动的影响,以确保负载电路的稳定工作。

其基本稳压电路如下:
1.电压调整器:稳压二极管的正极被连接到电路的正极,负极被连接到电路的负极。

这个电路可以通过调整输入电压来控制输出电压的大小,从而实现稳压的目的。

2.稳压二极管的特性:稳压二极管具有常数电压降,因此无论输入电压如何变化,它的电压降总是保持不变。

当输入电压变化时,稳压二极管会自动改变其电流,使其电压降保持恒定,从而保护负载电路。

3.限流电阻:限流电阻的作用是限制稳压二极管的电流,以确保其工作在安全区域。

如果电流过大,稳压二极管可能会被损坏。

4.负载:负载可以是任何需要稳定电压的电路,例如模拟电路、数字电路、传感器等等,它们都需要稳定的电压来保证其正常工作。

总之,稳压二极管基本稳压电路是非常常见且实用的电路,可以对输入电压进行稳定控制,确保负载电路的稳定工作。

稳压二极管基本稳压电路设计方法

稳压二极管基本稳压电路设计方法

稳压二极管基本稳压电路设计方法1.选取稳压二极管2.确定稳压电流稳压电流是指流过稳压二极管的电流,其大小会影响稳压二极管的稳压特性。

稳压电流通常为稳压二极管的额定电流的10%至20%左右。

3.设计稳压电路基本的稳压电路可以是简单的串联电阻电路。

在设计时,应根据所需稳压电压和稳压电流计算所需电阻值。

稳压电路的设计公式如下:R = (V_in - V_z) / I_z其中,R是电阻值,V_in是输入电压,V_z是稳压电压,I_z是稳压电流。

电阻值应选择最接近计算值的标准值。

如果找不到准确的电阻值,可以使用最接近的标准值,并使用电压分压法调整。

4.稳压电路的额定功率稳压电路的额定功率是指稳压二极管和电阻在正常工作时所能承受的最大功率。

额定功率的计算公式如下:P = (V_in - V_z) * I_z其中,P是额定功率,V_in是输入电压,V_z是稳压电压,I_z是稳压电流。

为确保稳压电路正常工作,电流和功率应小于稳压二极管的额定值。

5.考虑稳压电路的负载能力稳压电路的负载能力是指在正常工作条件下,能够提供给负载的最大电流。

负载能力应根据负载的功率要求以及稳压二极管和电阻的额定功率来确定。

6.稳压电路的继电保护为了保护稳压二极管和电阻免受过流和过电压的损害,可以在稳压电路中添加继电保护电路。

常用的继电保护电路包括过流保护电路和过电压保护电路。

总结:稳压二极管的基本稳压电路设计方法包括选取合适的稳压二极管、确定稳压电流、设计稳压电路、计算额定功率、考虑负载能力和添加继电保护电路。

在设计时要根据所需的稳压电压、稳压电流和功率来合理选择稳压二极管和电阻,并确保稳压电路能够提供稳定的电压输出,并保护稳压二极管和电阻不受损害。

稳压二极管稳压电路

稳压二极管稳压电路

稳压二极管稳压电路1、稳压二极管稳压电路的原理硅稳压二极管稳压电路的电路图是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的,由于反向特性陡直,较大的电流变化,只会引起较小的电压变化。

图稳压管稳压电路 a.输入电压变化时如何稳压依据电路图可知输入电压VI的增加,必定引起VO的增加,即VZ增加,从而使IZ 增加,IR增加,使VR增加,从而使输出电压VO减小。

这一稳压过程可概括如下:VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓这里VO减小应理解为,由于输入电压VI的增加,在稳压二极管的调整下,使VO的增加没有那么大而已。

VO还是要增加一点的,这是一个有差调整系统。

b负载电流变化时如何稳压负载电流IO的增加,必定引起IR的增加,即VR增加,从而使VZ=VO 减小,IZ减小。

IZ的减小必定使IR减小,VR减小,从而使输出电压=VO增加。

这一稳压过程可概括如下:IO↑→IR↑→VR↑→VZ↓(VO↓)→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑2、稳压电阻的计算稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击穿特性的动态电阻有关,与稳压电阻R的阻值大小有关。

稳压二极管的动态电阻越小,稳压电阻R越大,稳压性能越好。

a.当输入电压最小,负载电流最大时,流过稳压二极管的电流最小。

此时IZ不应小于IZmin,由此计算出来稳压电阻的最大值,实际选用的稳压电阻应小于最大值。

即b.当输入电压最大,负载电流最小时,流过稳压二极管的电流最大。

此时IZ不应超过IZmax,由此可计算出来稳压电阻的最小值。

即稳压二极管在使用时,肯定要串入限流电阻,不能使它的功耗超过规定值,否则会造成损坏!。

硅稳压二极管稳压电路的工作原理

硅稳压二极管稳压电路的工作原理

硅稳压二极管稳压电路的工作原理以硅稳压二极管稳压电路的工作原理为标题,本文将详细介绍硅稳压二极管稳压电路的工作原理及其应用。

一、硅稳压二极管的基本结构和特性硅稳压二极管是一种特殊的二极管,它具有正向导通和反向截止的特性,同时在一定的反向电压下,它具有稳定的反向电压。

硅稳压二极管的结构和普通二极管相似,但在制造工艺上有所不同,采用了特殊的掺杂工艺,使得其具有稳定的反向击穿电压。

硅稳压二极管的特性主要包括击穿电压、稳定性、温度系数等。

硅稳压二极管稳压电路是一种常见的稳压电路,它通过合理地连接硅稳压二极管和其他元件,实现对电路中某一点的稳定电压供应。

稳压电路的基本原理是利用硅稳压二极管的特性,在一定的电流下,使其工作于击穿电压处,从而保持该点的电压稳定。

硅稳压二极管稳压电路通常由三个部分组成:电源、负载和稳压二极管。

电源提供输入电压,负载是需要稳定电压的元件或电路,稳压二极管则起到稳压作用。

稳压电路中的稳压二极管是关键元件,其工作原理如下:当输入电压小于击穿电压时,稳压二极管处于反向截止状态,没有导通电流流过。

当输入电压超过击穿电压时,稳压二极管开始导通,形成一个低阻抗通路,使得电流通过稳压二极管流入负载。

这样就实现了对负载点电压的稳定。

三、硅稳压二极管稳压电路的应用硅稳压二极管稳压电路具有稳定可靠、结构简单、成本低等优点,广泛应用于各个领域。

下面列举几个常见的应用场景:1. 电源稳压:在电子设备中,稳压电路通常用于为各个模块或芯片提供稳定的电压。

硅稳压二极管可以作为稳压电路中的关键元件,通过合理设计电路,提供稳定的电压给各个模块。

2. 电压参考源:硅稳压二极管的稳压特性使其成为电路中的电压参考源。

通过合适的电路设计,可以将稳压二极管的稳定反向电压应用于需要稳定电压参考的场合。

3. 限流保护:硅稳压二极管还可以用于限流保护电路中。

当负载电流超过一定值时,稳压二极管开始导通,起到限流保护的作用,防止负载过载损坏。

稳压二极管的伏安特性和等效电路

稳压二极管的伏安特性和等效电路

稳压二极管的伏安特性和等效电路利用二极管反向击穿特性实现稳压。

稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。

由二极管的特性曲线可知,当二极管反向击穿时,流过二极管的电流急剧增大,但二极管两端的电压几乎保持不变。

利用二极管的这一特性,采纳特别工艺制成在反向击穿状态下工作而不损坏的二极管,就是稳压管。

如图1所示。

稳压管在电路中常用符号DZ 表示。

(a)伏安特性(b)符号和等效电路图1 稳压管的伏安特性和等效电路当反向电压增大到击穿电压UZ时,反向电流IZ将急剧增加。

击穿电压UZ为稳压管的工作电压,IZ为稳压管的工作电流。

稳压管主要有2CW和2DW两个系列,其参数如表1所示。

表1 稳压管的主要参数型号举例参数2CW7C2DW7C2DW151参数意义稳定电压UZ/V5~6.56~6.5440~510 UZ是稳压管正常工作时两端的电压值。

可依据实际需要在半导体器件手册中选用稳定电流IZ/mA 10105 IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流。

原则上IZminIZIZmax。

IZmin是稳压管能够正常稳压所必需的最小工作电流,电流低于此值时稳压效果变坏,甚至不稳定。

IZmax是稳压管能够正常稳压的最大工作电流,电流高于此值时会因PN结温度过高而损坏最大耗散功率Pzm/W0.250.210 稳压管个最大工作电流IZmax与稳压管两端电压UZ的乘积称为稳压管的最大耗散功率PZM。

稳压管的功耗PZ(稳压管的工作电流IZ与稳压管的两端电压UZ的乘积即为PZ)超过PZM时会因PN结温度过高而损坏稳压管动态电阻rD/Ω3010800 稳压管工作在稳压区内,端电压的变化量与端电流的变化量的比△UZ/△IZ,即为动态电阻rD。

rD越小,即稳压管的特性越好电压温度系数a/(10-4/△)-3~+50.0512 温度每变化1△引起的稳定电压UZ的变化值。

通常UZ5V时具有负温度系数,UZ7V时具有正温度系数,5VUZ7V时温度系数最小,所以一些精密稳压常取UZ-6V左右的稳压管,并用正温度系数和负温度系数的两种稳压管串联组成温度补偿稳压管由于稳压管反向电流小于IZMIN时,稳压管工作不稳定,大于IZMAX 时会因超过最大耗散功率PZM而损坏,所以稳压管电路中必需串联一个电阻来限制电流,以保证稳压管正常工作,该电阻称为限流电阻。

稳压二极管工作原理、参数、稳压电路设计方法图文说明

稳压二极管工作原理、参数、稳压电路设计方法图文说明

稳压二极管工作原理、参数、稳压电路设计方法图文说明常见稳压二极管如图1.14 所示。

(a) 实物图(b) 图形和文字符号图1.14 常见稳压二极管1.稳压二极管工作原理加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。

但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;反过来看,只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两端的电压却变化极小,该二极管起到了稳压作用。

这种特殊的二极管叫稳压管,其实物如图1.14所示,它的特性曲线和符号如图1.15所示,其正向特性曲线与普通二极管相似,而反向击穿特性曲线很陡。

在正常情况下稳压管工作在反向击穿区,由于曲线很陡,反向电流在很大范围内变化时,端电压变化很小,因而具有稳压作用。

图中的U Z表示反向击穿电压,当电流的增量△I Z很大时,只引起很小的电压变化,即△U Z变化很小。

图1.15 稳压二极管符号及伏安特性曲线2.稳压管的主要参数⑴稳定电压指稳压管通过规定的测试电流时,稳压管两端的电压值。

由于制造工艺的原因,同一型号管子的稳定电压有一定的分散性。

⑵稳定电流I Z指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流。

低于此值,无稳压效果;高于此值,只要不超过最大工作电流I ZM 均可以正常工作,且电流越大,稳压效果越好。

⑶动态电阻 指稳压管两端电压变化量与相应电流变化量的比值,即:ZZ Z I U r ∆∆= 稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻r Z 来表示。

稳压管的反向特性曲线愈陡,则动态电阻愈小,稳定效果愈好。

⑷最大工作电流I ZM 和最大耗散功率P ZM最大工作电流I ZM 指管子允许通过的最大电流。

最大耗散功率P ZM 等于最大工作电流I ZM 和他对应的稳定电压U Z 的乘积,它是由管子的温升所决定的参数。

稳压二极管限幅电路

稳压二极管限幅电路

稳压二极管限幅电路
稳压二极管限幅电路是一种电路设计,用于限制输入信号的幅值,以保持输出信号的稳定性。

该电路通常使用稳压二极管(或称为Zener二极管)作为限幅元件。

稳压二极管是一种特殊材料制成的二极管,具有特定的工作电压。

当输入电压超过稳压二极管的工作电压时,稳压二极管将开始导通,以维持输出电压稳定在其工作电压上。

稳压二极管限幅电路的基本原理是当输入电压超过所选择的稳压二极管的工作电压时,稳压二极管会开始导通,将输入电压限制在其工作电压上。

这样,输出信号的幅值将被限制在设定的范围内,从而保持输出信号的稳定性。

稳压二极管限幅电路通常由稳压二极管、电阻和电容组成。

输入信号经过电阻分压后进入稳压二极管,并通过稳压二极管进行限幅。

电容则起到滤波作用,去除高频噪音。

需要注意的是,稳压二极管限幅电路只能对输入信号的幅值进行限制,无法对输入信号的频率进行调节。

因此,在设计电路时,需要根据实际需求选择合适的稳压二极管和其他元件,以确保输出信号在所需的幅值范围内保持稳定。

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Ii (IR) R IZ VZ
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Io (IL) Uo R L
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Ui
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稳压二极管基本稳压电路
当输入电压 Ui 为最大值 Uimax(或最小值 Uimim)时,可知 Ii 也取得最大值 Iimax
Rmin
U imax U Z I omin I ZM
若稳压管数据表提供的极限参数是最大耗散功率 PZM 而非 IZM,则有 P I ZM ZM UZ ② 当 Ui 为最小值 Uimin、Io 为最大值 Iomax 时,稳压管电流取得最小值,该电流 应不小于稳压管的稳定电流 IZ,即
(U imax U Z ) 2 R 4. 若 Rmax<Rmin,则表明稳压管的电流参数选择不合适,须改换 IZ 更小、IZM 更 PR
大的型号,重新计算直至 Rmax≥Rmin。若改换型号仍不行,则须适当提高 Ui。
I imin I omax
则限流电阻的最大值为
Hale Waihona Puke U imin U Z I omax I Z R
U imin U Z I omax I Z
Rmax
3. 若 Rmax≥Rmin,在 Rmax~Rmin 范围内选取满足电阻标称值规定的限流电阻 R 阻 值(取值应尽量大,以降低限流电阻和稳压管的功耗) 。R 的额定(标称)功率 取
稳压二极管基本稳压电路设计方法
1. 取稳压管的稳定电压 VZ 等于输出电压 U(或 o 负载电压 UL) 。若没有与 Uo 相等的 VZ 标称值, 则选 VZ 标称值与 Uo 最相近(通常是 VZ 标称值 略大于 Uo)的型号。 2. 电路的输入电流 Ii(即流过限流电阻 R 的电 流 IR)为负载电流 Io 与稳压管电流 IZ 之和,有 U UZ Ii i R (或最小值 Iimim) 。 ① 当 Ui 为最大值 Uimax、Io 为最小值 Iomin 时,稳压管电流取得最大值,该电流 应小于稳压管的最大稳定电流 IZM,即有 U UZ I imax I omin imax I omin I ZM R 则限流电阻的最小值为
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