稳压二极管基本稳压电路设计方法
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](https://img.taocdn.com/s3/m/1ada223802d8ce2f0066f5335a8102d276a261dc.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/8f724eec4128915f804d2b160b4e767f5acf8026.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/86617a42a7c30c22590102020740be1e650ecc91.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/56821a3453ea551810a6f524ccbff121dd36c586.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/9ce018ee3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe90f.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/a4f52f13657d27284b73f242336c1eb91a3733e8.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/58f2af316c85ec3a87c2c5fa.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/d09f6e752a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9da8.png)
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。
稳压二极管稳压电路
![稳压二极管稳压电路](https://img.taocdn.com/s3/m/6ba6d45a793e0912a21614791711cc7931b7789c.png)
稳压二极管稳压电路1. 稳压二极管的原理1.1 二极管的基本原理二极管是一种最简单的半导体器件,由P型和N型半导体材料组成。
当P型和N型材料接触时,形成PN结,也被称为二极管的结。
在PN结中,P区域的载流子为正电荷,N区域的载流子为负电荷。
当正向电压施加在二极管上时,P区域的正电荷和N区域的负电荷会相互排斥,形成一个电势垒。
这时,二极管处于导通状态,电流可以流过。
而当反向电压施加在二极管上时,电势垒会增大,使得P区域的正电荷和N区域的负电荷更加远离,二极管处于截止状态,几乎没有电流流过。
1.2 稳压二极管的结构和特点稳压二极管是一种特殊类型的二极管,也被称为Zener二极管。
它在电路中通过控制电流大小来实现稳定电压输出。
稳压二极管的结构与普通二极管类似,但是在制造过程中掺入了掺杂浓度较高的杂质,使得其击穿电压较低,可以承受较高的反向电压。
稳压二极管的特点如下:1.反向电压稳定性高:稳压二极管在击穿电压之后,它的反向电压基本上保持不变。
这使得稳压二极管可以被用作稳压电路的关键元素。
2.反向击穿电压可调:稳压二极管可以通过掺杂不同浓度的杂质来调整其反向击穿电压,满足不同的电路需求。
3.工作范围宽:稳压二极管的工作范围通常为几伏到几百伏,可以适应不同的应用场景。
2. 稳压电路的基本原理2.1 线性稳压电路线性稳压电路是应用最广泛的稳压电路之一。
其基本原理是通过稳压二极管来稳定电路的输出电压。
线性稳压电路包括稳压二极管、输入电阻、输出电阻和滤波电容等组成。
当输入电压发生变化时,稳压二极管会自动调整电流来保持输出电压的稳定。
2.2 串联稳压电路串联稳压电路是一种常见的稳压电路拓扑结构。
在串联稳压电路中,稳压二极管位于负载和电源之间,通过控制二极管的反向电压来实现电路的稳定输出。
串联稳压电路具有简单易用、电路稳定性好等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
2.3 并联稳压电路并联稳压电路也是常见的稳压电路拓扑结构之一。
5v稳压二极管电路 -回复
![5v稳压二极管电路 -回复](https://img.taocdn.com/s3/m/4af165327ed5360cba1aa8114431b90d6c8589c5.png)
5v稳压二极管电路-回复5V稳压二极管电路是一种常见的电路设计,用于将不稳定的输入电压转换为稳定的5V输出电压。
本文将一步一步地回答有关这一主题的问题。
第一步:什么是5V稳压二极管电路?5V稳压二极管电路是一种使用二极管和其他电子元件来稳定输出电压为5V的电路。
它主要由稳压二极管、输入滤波电容、输出滤波电容和负载电阻等组成。
当输入电压变化时,稳压二极管能自动调节其内部电流,使输出电压保持在5V不变。
第二步:为什么需要5V稳压二极管电路?电子设备通常需要稳定的电压以保证正常工作。
然而,电压源可能会有波动,如市电的电压波动或电池的输出电压变化。
这时,将不稳定的电压转换为稳定的5V电压是非常必要的。
5V电压在许多电子设备中被广泛使用,如Arduino开发板、单片机、传感器等。
第三步:稳压二极管的工作原理是什么?稳压二极管是一种特殊的二极管,它具有负温度系数。
当稳压二极管的两端电压小于其规定的稳定电压(通常为5V),它将具有较高的电阻值,电流很小。
当稳压二极管的两端电压超过规定的稳定电压时,它的电阻值将变小,电流会增加。
这种特性使得稳压二极管能够稳定输出电压在规定的值上。
第四步:5V稳压二极管电路的设计步骤是什么?1. 确定输入电压范围:在设计稳压电路时,首先需要确定输入电压的范围。
通常可以选择直流电源或电池供电,根据需求选择适当的电压范围。
2. 选择合适的稳压二极管:根据所需输出电压和输入电压的范围,选择适合的稳压二极管。
常用的稳压二极管有7805和LM317等,它们的规定稳定电压为5V。
3. 计算滤波电容:为了减小输入和输出电压的波动,需要添加滤波电容。
滤波电容的容值可以根据电路的负载电流和波动要求来计算。
4. 连接电路:将稳压二极管、输入滤波电容、输出滤波电容和负载电阻依次连接起来。
确保连接正确无误,并注意元件之间的极性。
5. 进行测试:在连接完成后,使用万用表或示波器测量输入和输出电压,检查是否稳定在5V。
基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计
![基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计](https://img.taocdn.com/s3/m/52e0a5256c85ec3a87c2c5fc.png)
设计报告基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计班级:学号:姓名:基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计一、设计目的1.理解基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源的工作原理;2.知道焊接+5V 小功率线性稳压电源电路的注意事项;3.掌握基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源特性测试的方法。
二、实验器材电烙铁;基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源套件;焊锡丝;导线等。
三、基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源的工作原理甚于稳压极管构成的+5V小功率线性稳压电源电路如附图示。
220V 50HZ的交流电经6V的变压器变压后输出6V的交流电压;6V的交流电压经二极管构成的单相桥式全波整流获得峰值约为8.4伏的直流脉冲电压;直流脉冲电压经电容滤波输出约为7V的波动较小的直流电压;波动较小的直流电压经过稳压二极管DZ[1N5338(2.5W ,5.4V)],限流电阻R及滤波电容C2与C3构成稳压电路输出+5V的稳恒直流电压。
四、+5V小功率线性稳压电源的性能测试(1)稳压电源额定工作点测试(2) 稳压电源电压调整率测试(测试条件:I O =100 mA )V I1= 5.99V(6 V),V O1=5.12V; V I2= 8.08V (8V),U O2=5.38V 。
V I3= 6.77V (7V),U O3=5.43V 。
则电压调整因数:电压调整率:电压稳压系数:(3)稳压电源负载调整率测试(测试条件:V 1=7V,实测:V 1=6.67V )I O1=0A ,V O1= 5.42 V; I O2= 80.4 mA(100mA),V O2= 5.38 V 。
则:负载调整率 :0.1262.39%16.82%输出电阻:(4) 稳压电源效率测试(测试条件:U S =6V,实测:U S = 7.25 V )I 1= 176.2mA (0mA), V 1= 6.08 V ; I O =100.7mA (100mA), V O = 5.35 V 。
稳压二极管稳压电路
![稳压二极管稳压电路](https://img.taocdn.com/s3/m/93941fc318e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb6a.png)
稳压电路的工作原理
稳压电路稳压条件
习题
R IR
IL
UI
IDZ
RL UO
R为限流电阻,RL为负载电阻
IR = IDZ + IL UO= UI – IR R
当 UI 波动时(RL不变)
UI U O IDZ IR UO I RR
反之亦然
稳压电路的工作原理
稳压电路稳压条件
R IR
IO
解(1): UI < U Z 稳压管反偏截止
UI
U IDZRL
O
由于RL=R
uo
RL RL
R
UI
1.5v
(2): UI > U 假设稳压管开路,求得RL上的压降UO′为
UO ′=
RL RL
R
UI
17 510 390 510
9.6v
因UO′> U Z , Uo =U Z=8v。
习题
R IR
IL
UI
IDZ
RL UO
R为限流电阻,RL为负载电阻
IR = IDZ + IL UO= UI – IR R
当RL波动时(UI不变)
RL U O IDZ IR UO I RR
反之亦然
稳压电路的工作原理
稳压电路稳压条件
习题
R IR
IL
UI
IDZ
RL UO
稳压原理:
R为限流电阻,RL为负载电阻
R
UI
RL UO
当UI或RL变化时,电路能自动调整 IDZ的大小,以改变电阻R上的压降 IRR,从而使输出电压UO基本维持
恒定。
学习小结
2 稳 压 二 极 管 的 稳压条件
稳压管稳压电路图及工作原理
![稳压管稳压电路图及工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/89013ad277232f60ddcca1e9.png)
稳压管稳压电路图及工作原理当电网电压波动或负载RL变化时,自动调节使直流输出电压稳定。
主要器件:稳压二极管,限流电阻电路分析:本例电路是最简单的稳压管稳压电路,由限流电阻R1和稳压管D1组成。
Ui是输入电压;Uo是输出电压,即稳压管两端的电压Vz(电路是并联)。
本例电路既可以作为基准电压源,也可以单独作为输出电压固定、负载电流较小的稳压电路中使用,实用性较强。
其稳压原理如下:当负载电阻不变,输入电压Ui增大(或者输入电压不变,负载电阻RL增加)时,输出电压Uo将上升,使稳压管D1的反向电压会略有增加,随之流过稳压管D1的电流增加,于是流过电阻R1的电流将增加,限流电阻R1上的压降将变大,使得Ui增量的大部分压降在R1上被消耗,从而使输出电压Uo基本维持不变。
反之,当负载电阻不变,输入电压Ui下降(或者输入电压不变,负载电阻RL减小)时,输出电压Uo将下降,使稳压管D1的反向电压也随之下降,流过稳压管D1的反向电流也略微下降,于是,流过电阻R1的电流将减少,限流电阻R1上的压降将变小,这样Uo的电压又会上升,这样稳定后,电压Uo还是基本维持不变。
总结:不管是变化量增加还是减少。
都会造成限流电阻R压降的变化,从而维持输出的稳定。
可见,除稳压管外,限流电阻R的选取也是这个电路的关键点。
下面是限流电阻R的选取计算方法:稳压管的选取原则:1、稳压管能够稳压的最大电流Izmax应大于负载电流最大值ILmax的1.5到3倍。
2、稳压电路的输入电压Ui》Uo,一般选取2到3倍的Uo。
输入电压不能太大,否则容易烧掉限流电阻和稳压管。
注意:本例电路虽然简单实用,但是也有它的缺点:输出电压Uo不可调;稳压管的Iz电流动态范围很小,限制了它的使用范围。
常在一些数字电路中,用做基准电压源。
稳压二极管原理电路及应用
![稳压二极管原理电路及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/332675d2aa00b52acfc7cafa.png)
稳压二极管原理电路及应用引言二极管因用途不同而种类繁多。
稳压二极管是其中的一种。
我们知道晶体二极管具有单向导电的性能。
正向连接时是导电的(在电路中,二极管的正极接电源的正极,二极管的负极接电源的负极),反向连接是不导电的,只有很小很小的漏电流。
但是如果给某些特定二极管反向电压逐渐加大到某一数值,二极管就会被击穿,这时二极管又开始反向导电。
随着导电电流逐渐增大(只要电流不是增加到损坏二极管的程度),二极管两端的电压却基本上保持不变,几乎恒定在二极管击穿的电压数值上。
这就是二极管的反向击穿特性。
利用这个特性,人们制成稳压二极管[1]。
由于这种反向击穿特性能起稳压作用,所以在电路中稳压二极管必须反向连接,就是二极管的正极接电源的负极,二极管的负极接电源的正极。
1.稳压二极管的原理及电路1.1稳压管的特性稳压管的伏安特性曲线如图l所示。
由图可见,反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小;当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然剧增,即稳压管反向击穿;此后,虽然电流在很大范围内变化,但稳压管两端的电压变化很小,这一特性便可用来稳压。
稳压管与其他二极管不同的是,其反向击穿是可逆的。
当反向电压去掉后,稳压管又恢复正常状态但是,如果反向电流超过允许值,稳压管的PN结也会因过热而损坏。
由于硅管的热稳定性比锗管好,因此一般都用硅管做稳压二极管,例如2CW系列和2DW系列都是硅稳压二极管[2]图1 硅稳压二极管伏安特性和符号1.2 稳压管的主要参数1.2.1 稳定电压U:稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压,如2CW13型为5V一6.5V,具有温度补偿作用的2DW7A型稳压管为5.8V一6.6V。
对于某只稳压管,其U Z是这个范围内的某一确定数值。
因此在使用时,具体数值需要实际测试。
1.2.2 稳定电流I Z稳压管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。
稳压管允许通过的最大反向电流称为最大稳定电流I Zmax。
稳压二极管在电路中的接法
![稳压二极管在电路中的接法](https://img.taocdn.com/s3/m/815eda60ff4733687e21af45b307e87101f6f821.png)
稳压二极管在电路中的接法
稳压二极管在电路中通常有两种接法,一种是并联接法,另一种是串联接法。
并联接法的即将稳压二极管与负载电阻并联,以使电流通过稳压二极管,当输入电压变化时,稳压二极管能自动调节其导通电阻,使其输出电压基本稳定。
这种接法简单,但需要注意电路中的电流限制问题,以避免稳压二极管失效。
串联接法即将稳压二极管与负载电阻串联在电路中,使电流从稳定电源、穿过负载电阻,最后导到稳压二极管,通过调节稳压二极管的导通电阻,使输出电压稳定。
此接法简单且电流稳定,但需要注意输出电压波动与输入电压变化之间的关系。
简述稳压二极管的特点及使用方法。
![简述稳压二极管的特点及使用方法。](https://img.taocdn.com/s3/m/0af4a17132687e21af45b307e87101f69e31fba3.png)
简述稳压二极管的特点及使用方法。
稳压二极管(稳定压二极管)是一种电学器件,主要用于稳压电路中,可以承受较大的电流且具有稳定的电压输出。
以下是稳压二极管的特点和使用方式:
特点:
1. 稳压二极管是一种双向二极管,可以在正向和反向两个方向上均保持稳定的电压。
2. 稳压二极管的稳压精度较高,可以将电压稳定在预定的范围内,误差较小。
3. 稳压二极管通常采用肖特基二极管结构,具有肖特基稳压特性,可以承受较大的电流。
4. 稳压二极管的触发时间较短,可以迅速触发并保持稳定的电压输出。
使用方法:
1. 将稳压二极管的极性对准要稳压的电路的电源正极和负极。
2. 将稳压二极管的正向电压输入到稳压二极管的沟道中,使稳压二极管处于截止状态。
3. 当电路中的电流流过稳压二极管时,由于稳压二极管的稳压特性,电流将被限制在一个较小的范围内,从而保持稳定的电压输出。
4. 当稳压二极管的正向电压超过其稳压值时,稳压二极管将开始导通,从而将电流输出到稳压电路的其他部分。
需要注意的是,在使用稳压二极管时,要遵循相应的电气安全规范,避免损坏器件或造成人身伤害。
同时,稳压二极管也有一定的电阻值,当电流过大时可能会损坏电路或器件,因此在使用时要注意电流大小和稳压二极管的电阻值。
二极管稳压电路原理
![二极管稳压电路原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f4655d2f793e0912a21614791711cc7931b778c9.png)
二极管稳压电路原理
在电子电路中,稳压电路起着非常重要的作用,它可以保持输出电压的稳定性,使电路中的其他元件能够在一个稳定的工作电压下正常工作。
而二极管稳压电路作为一种常见的稳压电路,具有简单、可靠、成本低等优点,在实际应用中得到了广泛的应用。
二极管稳压电路的原理主要是利用二极管的正向导通特性和反向截止特性来实
现对输入电压的稳压。
在二极管稳压电路中,一般会采用稳压二极管或者普通二极管与稳压管结合的方式来实现稳压功能。
稳压二极管是一种特殊的二极管,它的特点是在一定的正向电压下,其正向漏
电流变化很小,因此可以在一定程度上稳定输出电压。
而普通二极管与稳压管结合的方式则是通过二极管的正向导通特性和稳压管的反向截止特性来实现稳压功能。
当输入电压发生变化时,二极管的导通电压也会发生变化,从而使稳压管的工作状态发生变化,以维持输出电压的稳定性。
在二极管稳压电路中,一般会加入一个限流电阻,以限制稳压管的工作电流,
从而保护稳压管不会过载损坏。
此外,还可以加入滤波电容来减小输出电压的纹波,提高稳压电路的稳定性。
二极管稳压电路的原理虽然相对简单,但是在实际应用中需要根据具体的电路
要求选择合适的二极管和稳压管,并合理设计限流电阻和滤波电容,以确保稳压电路能够稳定可靠地工作。
总的来说,二极管稳压电路通过利用二极管的正向导通特性和反向截止特性来
实现对输入电压的稳压,具有结构简单、成本低、稳定性好等优点,因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
当然,在实际应用中需要根据具体的要求进行合理设计,以确保稳压电路的稳定性和可靠性。
稳压二极管的稳压原理
![稳压二极管的稳压原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f0f542477dd184254b35eefdc8d376eeafaa177a.png)
稳压二极管的稳压原理稳压二极管是一种常用的电子元件,它在电路中起到了稳定电压的作用。
那么,稳压二极管的稳压原理是什么呢?接下来,我们将对稳压二极管的稳压原理进行详细的介绍。
稳压二极管是一种具有稳压特性的半导体器件,它能够在一定范围内稳定输出电压。
在电路中,当输入电压发生变化时,稳压二极管能够通过自身的特性来保持输出电压基本不变。
这种稳压原理主要是依靠稳压二极管的反向击穿特性和电流-电压特性来实现的。
首先,稳压二极管的反向击穿特性是指在一定的反向电压下,稳压二极管会出现击穿电流,形成一个稳定的电压。
这种特性使得稳压二极管在一定范围内能够将输入电压稳定在一个固定的输出电压上。
当输入电压超过稳压二极管的击穿电压时,稳压二极管会开始导通,将多余的电压通过自身消耗掉,从而保持输出电压稳定。
其次,稳压二极管的电流-电压特性也是实现稳压原理的重要因素。
稳压二极管在一定的工作范围内,其输出电压几乎不随负载电流的变化而变化。
这意味着当负载电流发生变化时,稳压二极管能够通过自身的调节来保持输出电压的稳定。
这种特性使得稳压二极管在电路中广泛应用于对电压稳定要求较高的场合。
除了上述的反向击穿特性和电流-电压特性外,稳压二极管的稳压原理还与其内部结构和工作原理密切相关。
稳压二极管内部有特殊的结构和材料,通过合理的设计和制造工艺,使其能够在一定范围内保持稳定的输出电压。
同时,稳压二极管的工作原理也是基于半导体物理学的基本原理,通过控制电子的流动来实现对电压的稳定。
总的来说,稳压二极管的稳压原理主要是依靠其反向击穿特性和电流-电压特性来实现的。
它能够在一定范围内稳定输出电压,对于电路的稳定性和可靠性起到了重要的作用。
因此,在实际的电子设计和应用中,稳压二极管是一种非常重要的电子元件,我们需要充分理解其稳压原理,并合理应用于电路设计中。
通过以上的介绍,相信大家对稳压二极管的稳压原理有了更深入的了解。
稳压二极管作为一种常用的电子元件,在电子电路中具有重要的作用,我们需要深入学习和理解其原理,以便更好地应用于实际的电路设计中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Ii (IR) R IZ VZ
+
Io (IL) Uo R L
-
Ui
-
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