首先是基本概念的——
穩(wěn)壓二極管,又名齊納二極管,其工作原理一種用于穩(wěn)定電壓的單結二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。 在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很小的數(shù)值,在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,這樣,當把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性見圖1,穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。
工作原理分析如下:
若電網(wǎng)電壓升高,即電路的輸入電壓Vin也隨之升高,引起負載電壓Vout升高。由于穩(wěn)壓管D1與負載R2并聯(lián),Vin只要有一點增長,就會使流過穩(wěn)壓管的電流急劇增加,使得I也增大,限流電阻R1上的電壓降增大,從而抵消了Vout的升高,保持負載電壓Vout基本不變。反之,若電網(wǎng)電壓降低,引起Vin下降,造成Vout也下降,則穩(wěn)壓管中的電流急劇減小,使得I減小,R1上的壓降也減小,從而抵消了Vin的下降,保持負載電壓Vout基本不變。
若Vin不變而負載電流增加,則R1上的壓降增加,造成負載電壓Vout下降。Vout只要下降一點點,穩(wěn)壓管中的電流就迅速減小,使R1上的壓降再減小下來,從而保持R1上的壓降基本不變,使負載電壓Vout得以穩(wěn)定。
綜上所述可以看出,穩(wěn)壓管起著電流的自動調節(jié)作用,而限流電阻起著電壓調整作用。穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻越小,限流電阻越大,輸出電壓的穩(wěn)定性越好
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