模拟技术
特殊二极管里有稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等等。
我们这次主要学习的稳压二极管,简称稳压管。其他的一些特殊二极管我们就不介绍了,大家感兴趣的可以查阅查阅书籍或者在网上找一找相关资料学习。养成一个自主学习的好习惯。
现在就开启今天的学习内容吧。
稳压二极管
这是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。
利用PN结反向击穿特性实现稳压。
纠正一下,前面几节小编说到击穿就说烧了,那个是“热击穿”,不可逆;这个是“电击穿”,在一定范围内,是可把控,可逆的。这个大家要搞清楚。
一、伏安特性
稳压管的正向伏安特性,和前面学习的普通二极管没有区别。
但是它的反向特性,要比普通的更加“陡峭”一些。
达到击穿电压Uz时,即使这个时候流过稳压管的电流发生较大变化,电压变化的却很小。
所以,只要电流控制的恰到好处,稳压管就不会因为过热而烧毁。
二、主要参数
1、稳定电压Uz:指流过稳压管的反向电流为一定值时,稳压管两端的电压;
2、稳定电流Iz:也可以说是最小稳定电流Izmin,稳压管正常工作时的参考电压,低于这个值,可能就不能稳压;
3、最大耗散功率Pcm:Pcm=Uz*Izmax,根据已知的最大耗散功率,还可以算出最大的稳压电流了;
4、动态电阻rz:前提是,工作在稳压区先,rz=电压变化量/电流变化量;
三、稳压原理
我们看个简单的结构,下面这个图,再配个动图:
里面的参数是小编配的,可以参考学习。
稳压管的符号还是有很多种的,现在用的是用比较多的,红色标出的。
我们分析一下,在这个简单电路里,稳压管是如何工作的:
①:RL不变、Ui增大时,则输出端Uo的电压增大,Uo也是稳压管两端电压,电压稍微变化一点,电流Iz变化很多,那么总电流IR应该增大,则R上分的电压就多,这就降低了Uo的大小,这样动态变化,保证了输出电压Uo还是不变;
②:Ui不变、RL减小,则Io增大,电流IR增大,R上的电压增大,Uo就变小,同理,Iz明显下降,使得IR减小,R上电压又减小,最终达到Uo稳定不变的局面。
四、限流电阻的选择
上面那个R就是我们说的限流电阻,虽然那个效果是有了,但是我们得选好这个电阻呀,不然实现不了我要的稳压。
一个6V的稳压管直接接到10V的电源上,肯定不能实现稳压呀,稳压管直接爆了,兄弟们。
这里有个选取原则得满足:
断开稳压管所在支路,此时断开的两端电压得大于等于其稳定电压,如下;
电流得满足如下关系;
满足电压关系还不行,电流关系也得考虑到,看图:
这样,限流电阻R的范围就找出来了。
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