稳压二极管限流电阻计算
稳流二极管
稳流二极管稳流二极管是一种特殊的二极管,也称为稳压二极管或电压稳定二极管。
它通过内部结构的特殊设计,能够保持其输出电压恒定不变,即使其输入电压发生变化。
因此,稳流二极管常常被用作电路中的电压稳定器。
稳流二极管属于PN结二极管的一种,但其内部结构和普通二极管有所不同。
稳流二极管内部包含了一个电阻,被称为稳流电阻。
当电流通过二极管时,稳流电阻会起到一个限流的作用,防止电路中的电流超过二极管所能承受的电流范围。
同时,它还能够控制二极管的电压,使其输出恒定。
当输入电压变化时,稳流电阻就会根据电压的变化而调整其电阻值,以保持输出电压的稳定。
稳流二极管具有以下优点:1. 去除了信号中的杂波。
由于能够稳定输出电压,因此稳流二极管能够高效地过滤掉信号中的杂波,使得输出信号更加稳定和干净。
2. 保持恒定输出电压。
稳流二极管能够快速响应输入电压的变化,并通过调整稳流电阻的电阻值,使其输出电压保持恒定。
3. 稳定性高。
稳流二极管使用的电路简单,可靠性高,稳定性也很好。
它的输出电压在大多数情况下都能保持在一定范围内,从而使得它在很多电路中都得到了广泛的应用。
稳流二极管在电路设计中有着广泛的应用。
它常常被用作电子设备中的电压稳定器,如用于稳定电池电压、电磁感应电压等,从而保证电路正常工作。
此外,它还可以用于滤波器和调整器中,来提供更加稳定和干净的信号输出。
在使用稳流二极管时需要注意一些事项。
由于稳流二极管具有限流的作用,因此选择时需要根据电路中的最大电流来选择合适的二极管。
同时,还需要注意稳流电阻的电功率,以免在使用过程中超过其承受范围而烧坏稳流二极管。
总之,稳流二极管是一种独特的电子元器件,具有良好的稳定性和可靠性。
在电路设计中,适当地使用稳流二极管能够提供更加稳定、更加干净的信号输出,提高电路的工作效率和可靠性。
阻容降压原理和计算公式
阻容降压原理和计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1阻容降压原理和计算公式阻容降压原理和计算公式,电容降压式电源将交流式电转换为低压直阻容降压原理和计算公式这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。
它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。
所能提供的电流大小正比于限流电容容量。
采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C=*220*2**50*C=30000C=30000*=0.03A=30mAf为电源频率单位HZ;C为电容容值单位F法拉;V为电源电压单位伏V;Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆.如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:I(AV)=*V/Zc=*220*2*Pi*f*C=*220*2**50*C=60000C=60000*=0.06A=60mA一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。
使用这种电路时,需要注意以下事项:1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电!2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。
3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行。
电容降压式电源将交流式电转换为低压直流电容降压原理电容降压的工作原理并不复杂。
他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。
当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。
虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。
根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
《电子电路基础》习题解答第1章
第一章习题解答题1.1 电路如题图1.1所示,试判断图中二极管是导通还是截止,并求出AO两端的电压UAO。
设二极管是理想的。
解:分析:二极管在外加正偏电压时是导通,外加反偏电压时截止。
正偏时硅管的导通压降为0.6~0.8V 。
锗管的导通压降为0.2~0.3V 。
理想情况分析时正向导通压降为零,相当于短路;反偏时由于反向电流很小,理想情况下认为截止电阻无穷大,相当于开路。
分析二极管在电路中的工作状态的基本方法为“开路法”,即:先假设二极管所在支路断开,然后计算二极管的阳极(P 端)与阴极(N 端)的电位差。
若该电位差大于二极管的导通压降,该二极管处于正偏而导通,其二端的电压为二极管的导通压降;如果该电位差小于导通压降,该二极管处于反偏而截止。
如果电路中存在两个以上的二极管,由于每个二极管的开路时的电位差不等,以正向电压较大者优先导通,其二端电压为二极管导通压降,然后再用上述“开路法”法判断其余二极管的工作状态。
一般情况下,对于电路中有多个二极管的工作状态判断为:对于阴极(N 端)连在一起的电路,只有阳极(P 端)电位最高的处于导通状态;对于阳极(P 端)连在一起的二极管,只有阴极(N 端)电位最低的可能导通。
图(a )中,当假设二极管的VD 开路时,其阳极(P 端)电位P U 为-6V ,阴极(N 端)电位N U 为-12V 。
VD 处于正偏而导通,实际压降为二极管的导通压降。
理想情况为零,相当于短路。
所以V U AO 6-=;图(b )中,断开VD 时,阳极电位V U P 15-=,阴极的电位V U N 12-=, ∵ N PUU < ∴ VD 处于反偏而截止∴ VU AO 12-=; 图(c ),断开VD1,VD2时∵ V U P 01= V U N 121-= 11N P U U > V U P 152-= V U N 122-= 22N P U U<∴ VD1处于正偏导通,VD2处于反偏而截止V U AO 0=;或,∵ VD1,VD2的阴极连在一起∴ 阳极电位高的VD1就先导通,则A 点的电位V U AO 0=,而 A N P U UV U =<-=2215∴ VD2处于反偏而截止 图(d ),断开VD1、VD2,∵ V U P 121-= V U N 01= 11N P U U < V U P 122-= VU N 62-= 22N P U U <;∴ VD1、VD2均处于反偏而截止。
稳压二极管的用法(原创)
1N4727 DataSheet稳压⼆极管的主要参数[1][2]1.Vz— 稳定电压。
指稳压管通过额定电流时两端产⽣的稳定电压值。
该值随⼯作电流和温度的稳压⼆极管接法稳压⼆极管电路限流电阻的选取R太⼤,则Ir很⼩,当Il增⼤时,稳压管的电流可能减⼩到临界值以下,失去稳压作⽤;R太⼩,则Ir很⼤,当Rl很⼤或开路时,Ir都流向稳压管,可能超过其允许定额⽽造成损坏。
公式:(Uimin-Uz)/(Izmin+Ilmax) > R > (Uimax-Uz)/(Izmax+Ilmin)当两者不能同时满⾜时,说明在给定条件下已超出稳压管的⼯作范围,需限制输⼊电压Ui或负载电流Il的变化范围,或选⽤更⼤容量的稳压管。
Izmax:稳压管允许的最⼤⼯作电流Uzmax:电⽹电压最⾼时的整流输出电压Ilmax:负载电流的最⼤值简化计算[5]限流电阻主要考虑负载电流要多⼤,⽽不是是稳压管最⼩⼯作电流,(输⼊电压—稳压电压)/电路最⼤⼯作电流=限流电阻(稳压管最⼩⼯作电流⼀般可以忽略不计)。
还有⼀个参数要复核,就是稳压管的功率,在电路最⼩⼯作电流时,稳压管上分流的电流×稳压值=稳压管的功率,是否⼤于稳压管极限功率。
我们可以采⽤multisim的参数仿真功能⽽确定限流电阻R1的取值。
Multisim——Simulate——Analyses——Parameter Sweep在Output选项卡中把输出电压V[5]加到右边的⽩框中再选择Analysis Parameters选项卡点Simulate可以看到只有当R1=100Ω时,Vo=3.3V,R1<100Ω时,Vo>3.3V,R1很⼩时,Vo很⼤,有可能超过稳压⼆极管的定值⽽使稳压⼆极管烧坏。
R1>100Ω时,Vo<3.3V,R1很⼤时,Vo很⼩,稳压⼆极管根本起不到稳压的作⽤。
当然考虑这些时要考虑负载的⼤⼩,通常负载都很⼤,⽽稳压⼆极管的动态电阻都很⼩,这时候流过限流电阻的电流基本都流到稳压⼆极管那⾥了,这时可以估算所选取的限流电阻的⼤⼩。
1n47系列稳压二极管的稳定电流值
标题:深度探讨1n47系列稳压二极管的稳定电流值导言:在电子领域中,稳压二极管是一种常见的电子元件,用于稳定电路中的电压。
1n47系列稳压二极管作为其中的一种,其稳定电流值一直是工程师们关注的焦点之一。
本篇文章将深入探讨1n47系列稳压二极管的稳定电流值,从简单到复杂,由浅入深地解释这个主题。
一、1n47系列稳压二极管的基本原理稳压二极管的作用是通过将多余的电流分流到地,从而使电路中的电压保持在稳定的水平。
1n47系列稳压二极管是一种常见的硅稳压二极管,其具有固定的稳定电压和稳定电流值。
该系列的稳定电流值对于电路设计和性能表现至关重要。
二、1n47系列稳压二极管的稳定电流值的计算方法根据1n47系列稳压二极管的规格书,其稳定电流值可以通过公式 I = VZ / R 来计算,其中I为稳定电流值,VZ为稳定电压值,R为限流电阻的阻值。
在实际应用中,需要根据具体的电路要求和稳压二极管的参数来选择合适的限流电阻,以确保稳定电流值符合设计要求。
三、1n47系列稳压二极管的稳定电流值的影响因素1n47系列稳压二极管的稳定电流值受到多种因素的影响,例如环境温度、工作电流、器件本身的温度漂移等。
在实际应用中,需要对这些因素进行全面考虑,并在设计电路时进行合理的补偿,以确保稳定电流值的精准性和稳定性。
四、1n47系列稳压二极管的应用案例分析通过对1n47系列稳压二极管的稳定电流值进行深入理解,工程师们可以更好地应用该元件于电子电路中。
在电源电路中,合理选择1n47系列稳压二极管的稳定电流值,可以提高电源的稳定性,降低噪声的干扰,从而提升整个电子设备的性能。
总结与展望:本文从1n47系列稳压二极管的基本原理开始讲解,逐步深入探讨了稳定电流值的计算方法、影响因素和应用案例分析。
通过阅读本文,读者可以更全面、深入地理解1n47系列稳压二极管的稳定电流值这一重要主题。
未来,随着电子技术的不断发展,1n47系列稳压二极管的稳定电流值也将不断受到更多领域和行业的关注和应用。
稳压二极管限流电阻计算
稳压二极管限流电阻计算稳压二极管是一种常用的电子元件,可以将不稳定的电压转换为稳定的电压输出,被广泛应用于各种电子设备中。
稳压二极管的工作原理是利用反向击穿特性,使其在一定电压范围内保持稳定的反向电压输出。
但是,为了保证稳压二极管的正常工作,我们需要在其输入端加入限流电阻,以限制电流的流动,避免电压过大而损坏二极管。
本文将详细介绍稳压二极管限流电阻的计算方法。
1. 稳压二极管的工作原理稳压二极管是一种特殊的二极管,其具有反向击穿电压较低的特点。
当稳压二极管的反向电压达到其击穿电压时,其反向电流会急剧增加,从而使其反向电压保持稳定。
因此,稳压二极管可以将输入电压转换为稳定的输出电压。
2. 稳压二极管限流电阻的作用稳压二极管在工作过程中需要输入一定的电流,以使其保持稳定的输出电压。
但是,如果输入电流过大,就会使稳压二极管的反向电压超过其承受范围,从而导致二极管损坏。
因此,我们需要在稳压二极管的输入端加入限流电阻,以限制电流的流动,避免电压过大。
3. 稳压二极管限流电阻的计算方法稳压二极管限流电阻的计算方法主要依据欧姆定律和功率公式。
具体步骤如下:步骤一:确定稳压二极管的额定电流和反向电压。
稳压二极管的额定电流和反向电压是其正常工作的基本参数,需要在使用前确定。
一般来说,稳压二极管的额定电流和反向电压可以在其数据手册中查找。
步骤二:计算限流电阻的阻值。
限流电阻的阻值是通过稳压二极管的额定电流和反向电压计算得出的。
根据欧姆定律,限流电阻的阻值可以表示为:R = (Vin - Vz)/Iz其中,Vin为输入电压,Vz为稳压二极管的反向电压,Iz为稳压二极管的额定电流。
步骤三:计算限流电阻的功率。
限流电阻的功率需要满足稳压二极管的额定功率,否则就会损坏稳压二极管。
根据功率公式,限流电阻的功率可以表示为:P = I^2 * R其中,I为稳压二极管的额定电流,R为限流电阻的阻值。
4. 注意事项在进行稳压二极管限流电阻计算时,需要注意以下几点:(1)限流电阻的阻值和功率需要满足稳压二极管的额定参数,否则就会损坏稳压二极管。
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。
稳压管限流电阻计算方法
怎样计算稳压二极管的限流电阻?下图电路中,稳压二极管负起调节作用,当负载电流减少时,限流电阻两端电压降便下降,输出电压上升,即相对地加大稳压二极管的反向电压,稳压电流IZ上升,使IRS亦上升,限流电阻RS的降压便上升,输出电压下降,结果输出电压保持不变。
缺点是不能获得较大输出电流。
电压调节百份比:%V.R电压的稳定程度,比数愈低愈好,当直流电压输入VS或负载电流IL变动,其输出Vo可以保持在一定范围内不变。
VNL:无负载时的电压输出VFL:满载时的电压输出例:如上图的稳压器,在没有负载时其输出电压为7.5V,而在额定电流输出时,其输出电压为7.4V,求此稳压器的电压稳定度。
限流电阻的计算:限流电阻(RS) :- (1)提供VZ之工作电流。
(2)保护VZ不受过流损坏。
两个极端情况:1. VS = V S(Min),IL = I L(Max)当V S = V S(Max),I L = I L(Min)时,R S = R S(最小值),I Z(Max) = 最大工作电流例1:如输入电压的变化为15V ~ 18V,负载电流变化为5mA ~ 15mA,而稳压二极管之VZ = 12V,IZ(Min)= 0.25mA,IZ(Max) = 50mA,求RS 的数值。
解:VS(Max) = 18V,VS(Min) = 15V,IZ(Min) = 0.25mA,IZ (Max) = 50mARS = 100Ω或200Ω稳压二极管在电源中的作用2. VS = V S(Max),IL = I L(Min) V RS = V S - V ZI S = I L + I Z当V S = V S(Min),IL = I L(Max)时,,R S = R S(最大值), I Z(Min) = 最低工作电流。
稳压二极管的原理和伏安特性
稳压二极管的原理和伏安特性 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。
稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样,稳压二极管伏安特性曲线如图1所示。
图1 稳压二极管的伏安特性 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。
1.稳定电压Vz --在规定的稳压管反向工作电流IZ下,所对应的反向工作电压。
2.动态电阻rz--其概念与一般二极管的动态电阻相同,只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。
Rz愈小,反映稳压管的击穿特性愈陡。
rz=△Vz /△Iz 3.最大耗散功率PzM --稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。
反向工作时,PN结的功率损耗为Pz=VzIz,由PzM和Vz可以决定Izmax。
4.最大稳定工作电流IzMAX 和最小稳定工作电流IzMIN --稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率,即Pzmax =VzIzmax 。
而Izmin对应VzZmin。
若Iz<IzZmin,则不能稳压。
5.稳定电压温度系数αVZ--温度的变化将使Vz改变,在稳压管中,当|Vz|>7 V时,Vz具有正温度系数,反向击穿是雪崩击穿。
当|Vz|<4V时,VzZ具有负温度系数,反向击穿是齐纳击穿。
当4V<|Vz| <7V时,稳压管可以获得接近零的温度系数。
这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。
使用稳压二极管时要注意三点: (1)工程上使用的稳压二极管无一例外都是硅管; (2)连接电路时应反接; (3)稳压管需串入一只电阻。
该电阻的作用一是起限流作用,以保护稳压管;其次,当输入电压或负载电流变化时,通过该电阻上电压降的变化,取出误差信号以调节稳压管的工作电流,从而起到稳压作用。
稳压二极管限流电阻计算
稳压二极管限流电阻计算稳压二极管限流电阻计算稳压二极管是一种常用于稳定电压的元器件,同时限流电阻是在稳压二极管电路中经常使用的电路元器件。
稳压二极管的工作原理是当电压变化时,稳压二极管将调整自身的电阻以使输出电压保持在一个稳定的水平上。
在电子电路设计中,如何精确地计算稳压二极管限流电阻对于实现稳定的电压输出至关重要。
本文将介绍关于稳压二极管限流电阻计算的相关知识。
1.稳压二极管的基本原理在电路中,稳压二极管使用反向特性来限制电压。
当一个稳压二极管被加入电路时,它的反向特性使得电流只能单向流动,同时当电压到达其额定值时,稳压二极管内部的反向阻力将增加,从而阻止超过该电压的电压通过。
当电路中存在波动或不稳定的电源时,稳压二极管的使用可以使输出电压始终保持在一个稳定的水平上。
例如,在电源电压波动大的情况下,稳压二极管将自动调节其特性以维持稳定的输出电压。
此外,稳压二极管在许多应用中还用于控制电流,从而保护电路免受损坏。
2.限流电阻的基本原理限流电阻是在稳压二极管电路中经常使用的元器件,其主要作用是限制电流流量。
当电路中的电压快速变化时,限流电阻限制了电流的流动速度,从而保护电路免受损坏。
同时,限流电阻还可以调整电路中的电流和电压,从而保持电路的稳定性和高效性。
3.稳压二极管限流电阻的计算方法稳压二极管的限流电阻通常通过计算电路的总电阻来确定。
在进行计算之前,需要了解一些必要的参数。
这些参数包括输入电压,要求的稳定输出电压,稳压二极管的额定输出电流和电阻值。
计算稳压二极管限流电阻的公式为:R=(VIN-VOUT)/IO其中,VIN表示输入电压,VOUT表示要求的稳定输出电压,IO表示稳压二极管的额定输出电流,R表示限流电阻值。
使用上述公式时需注意以下几点:(1)在计算限流电阻之前,必须确定稳压二极管的额定电流,这通常是在稳定输出电压时绘制I-V曲线得出的。
(2)在计算限流电阻时,输入电压应该要比要求的稳定输出电压要高出一定的电压范围,这个范围通常取决于稳压二极管的额定工作范围。
稳压二极管的用法
稳压二极管的用法...稳压二极管的用法(原创)1N4727 DataSheet稳压二极管的主要参数[1][2]1.Vz—稳定电压。
指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。
该值随工作电流和温度的不同而略有改变。
由于制造工艺的差别,同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。
从上面的datasheet可以知道,1N4727的Vz=3V, 1n4728的Vz=3.3V。
2.IzT—稳定电流。
指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。
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,只要不超过额定功率损耗,也是允许的,而且稳压性能会好一些,但要多消耗电能。
3.rzJ—动态电阻。
指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。
该比值随工作电流的不同而改变,一般是工作电流愈大,动态电阻则愈小。
上面的datasheet可以知道,1N4727在Iz=1mA的时候,rzJ=400Ω。
4.Pz—额定功耗。
由芯片允许温升决定,其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。
例如2CW51稳压管的Vz为3V,Izm 为20mA,则该管的Pz为60mWo5.Ctv—电压温度系数。
是说明稳定电压值受温度影响的参数。
例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高0.07%。
6.IR—反向漏电流。
指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。
例如2CW58稳压管的VR=1V时,IR=O.1uA;在VR=6V时,IR=10uA。
对于稳压二极管来说,稳压二极管的反相就是二极管的正向,即稳压二极管正端接正,负端接负,这样的话与稳压二极管的用法的接法相反,不起稳压作用。
稳压二极管接法稳压二极管电路限流电阻的选取R太大,则Ir很小,当Il增大时,稳压管的电流可能减小到临界值以下,失去稳压作用;R太小,则Ir很大,当Rl很大或开路时,Ir都流向稳压管,可能超过其允许定额而造成损坏。
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。
二极管的应用和研究
论文题目:二极管的应用与研究论文写作的背景:二极管在生活中有着巨大的作用,它在电路中扮演者一个不可或缺的角色。
现在常见的二极管主要有发光二极管,稳压二极管,整流二极管等许多类型。
常用的发光二极管是最常见的。
那么对于二极管,我们所了解的不多,即使是我们在中学大学的课本里也不常提到二极管的应用与研究,只在一些专业的资料上才会涉及二极管的研究应用。
因此此次希望借助论文来了解二极管的原理,应用及开发。
内容提要:二极管的部分基础知识探究以及发光二极管的研究与计算。
关键字:二极管,发光二极管二极管的应用与研究半导体是一种具有特殊性质的物质,既不想导体一样完全导电,也不像绝缘体那样完全不能导电,它介于二者之间,因此称为半导体。
二极管就是一种半导体,算是半导体电子器件家族的元老。
起初人们用一种矿石来接收无线电,后来这种矿石就被做成晶体二极管(国际符号)。
二极管最明显的性质就是单向导电性,就是说电流只能从一端过去,而不能从另一端过来(负极流向正极)。
利用二极管单向导电的特性,常用二极管作整流器,把交流电变为直流电,即只让交流电的正半周(或负半周)通过,再用电容器滤波形成平滑的直流。
事实上好多电器的电源部分都是这样的。
二极管也用来做检波器,把高频信号中的有用信号“检出来”,老式收音机中会有一个“检波二极管”,一般用2AP9型锗管。
一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。
在其界面的两侧形成空间电荷层,构成电场。
当外加电压等于零时,由于p-n结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。
二极管具有几个特性,首先是正向性。
当外加正向电压时,在正向性的起始部分,如果所加电压过小,那么就不足以克服p-n界内电场的阻挡作用,电流就不能导通。
当电压增大,p-n结内电场被克服,二极管就导通,电流随着电压的增大而增大。
在正常使用范围内,道统二极管的端电压据胡不变,成为二极管的正向电压(反向特性与正向性相似)。
稳压二极管限流电阻计算
稳压二极管限流电阻计算稳压二极管是一种常见的电子元器件,它可以将输入的不稳定电压转换为稳定的输出电压,通常被用于电源电路中。
然而,在实际应用中,稳压二极管可能会受到过大的输入电流冲击,导致其烧毁。
为了解决这个问题,我们通常会在稳压二极管前面加上限流电阻,以限制电流大小。
本文将介绍如何计算稳压二极管限流电阻的方法。
一、稳压二极管的基本原理稳压二极管是一种半导体器件,它具有正向电压降和稳定的反向击穿电压。
当输入电压超过稳压二极管的反向击穿电压时,稳压二极管会开始导电,将多余的电流通过自身消耗掉,从而保持输出电压稳定。
稳压二极管通常被用于电源电路中,以保证输出电压的稳定性。
二、稳压二极管的限流问题尽管稳压二极管可以将输入电压转换为稳定的输出电压,但它也存在一个问题,即其输入电流可能会超过其承受范围,导致其烧毁。
例如,在电源电路中,当负载电流突然增加时,输入电流可能会瞬间增大,从而导致稳压二极管烧毁。
为了避免这种情况的发生,我们需要在稳压二极管前面加上限流电阻,以限制电流大小。
三、计算稳压二极管限流电阻的方法计算稳压二极管限流电阻的方法主要有两种,分别是基于功率和基于电流的计算方法。
基于功率的计算方法基于功率的计算方法是一种简单而直观的计算方法,它的基本原理是根据稳压二极管的最大功率承受能力来确定限流电阻的大小。
具体计算公式如下:R = (Vin - Vout) / Imax其中,R为限流电阻的阻值,Vin为输入电压,Vout为稳压二极管的输出电压,Imax为稳压二极管的最大允许电流。
例如,如果我们使用的是1N4007稳压二极管,其最大允许电流为1A,最大功率为3W,输入电压为12V,输出电压为5V,那么我们可以根据上述公式计算出限流电阻的大小:R = (12V - 5V) / 1A = 7Ω因此,我们可以选择一个7Ω的限流电阻来保护稳压二极管。
基于电流的计算方法基于电流的计算方法是一种更加精确的计算方法,它的基本原理是根据稳压二极管的电流-电压特性曲线来确定限流电阻的大小。
稳压二极管的使用
稳压二极管工作在反向击穿状态时,其两端的电压是基本不变的。
利用这一性质,在电路里常用于构成稳压电路。
稳压二极管构成的稳压电路,虽然稳定度不很高,输出电流也较小,但却具有简单、经济实用的优点,因而应用非常广泛。
在实际电路中,要使用好稳压二极管,应注意如下几个问题。
1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。
不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形颜色等与稳压二极管较相似,如不细心区别,就会使用错误。
区别方法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳压二极管的外表面上都标有稳压值,如5V6,表示稳压值为5.6V;用万用表进行测量,根据单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时相比,若出现的反向阻值很大,为一般二极管的可能性很大,若出现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。
2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。
稳压二极管正向导通使用时,与一般二极管正向导通使用时基本相同,正向导通后两端电压也是基本不变的,都约为0.7V。
从理论上讲,稳压二极管也可正向使用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也不好,一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。
反向击穿电压值即为稳压值。
有时将两个稳压管串联使用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿作用,以提高稳压效果。
3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。
在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。
该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。
若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。
限流电阻的阻值越大,电路稳压性能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。
4、要注意输入与输出的压差。
正常使用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失去稳压作用,只有是大于关系时,才有稳压作用,并且压差越大,限流电阻的阻值也应越大,否则会损坏稳压管。
齐纳二极管(稳压二极管)工作原理及主要参数
齐纳二极管(稳压二极管)工作原理与主要参数齐纳二极管也叫稳压二极管.一般二极管处于逆向偏压时,假设电压超过PIV(逆向峰值电压)值时二极管将受到破坏,这是因为一般二极管在两端的电位差既高之下又要通过大量的电流,此时所产生的功率所衍生的热量足以使二极管烧毁。
齐纳二极管就是专门被设计在崩溃区操作,是一个具有良好的功率散逸装置,可以当做电压参考或定电压组件。
假设利用齐纳二极管作为电压调节器,将使附载电压保持在Vz附近且几乎唯一定值,不受附载电流或电源上电压变动影响。
一般二极管之崩溃电压,在制作时可以随意加以控制,所以一般齐纳二极管之崩电压(Vz)从数伏特至上百伏特都有。
一般齐纳二极管在特性表或电路上除了标住 Vz外,均会注明Pz也就是齐纳二极管所能承受之做大功率,也可由Pz=Vz*Iz换算出奇纳二极管可通过最大电流Iz。
dz3w上有个在线计算器,电路设计时可以用来计算稳压二极管的相关参数.齐纳二极管工作原理齐纳二极管主要工作于逆向偏压区,在二极管工作于逆向偏压区时,当电压未达崩溃电压以前,二极管上并不会有电流产生,但当逆向电压到达崩溃电压时,每一微小电压的增加就会产生相当大的电流,此时二极管两端的电压就会保持于一个变化量相当微小的电压值(几乎等于崩溃电压),下列图为齐纳二极管之电压电流曲线,可由此应证上述说明。
齐纳二极管(又叫稳压二极管)它的电路符号是: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件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压那么保持恒定,稳压二极管是根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使用.其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。
在通常情况下,反向偏置的PN结中只有一个很小的电流。
这个漏电流一直保持一个常数,直到反向电压超过某个特定的值,超过这个值之后PN结突然开场有大电流导通〔图 1.15〕。
稳压二极管限流电阻计算
第六节特殊二极管除弟而所讨论的普通二枳管外,还喪若干种特殊二枚管,如齐纳二枚管、变容二枚管、光电子器件(包括光电二枚管、发光二牧管和激光二板管)等,本节主要讨论齐纳二枚管尺其应用。
一、齐纳二枇儈齐纳二桥管叉称稳压二欢管,定一种特殊的而接触型硅晶体二枚管。
由于它有稳定电压的作用,经常应用在稳压诛备和一些电子线路中。
A图2.14稳压二极管的符号和等救电路稳压二枚管的特性曲线与普通二枳管荃本相似,只旻稳压二枳管的反向特性占线比较陡。
稳压二枚管的正常工作范圈,走在伏安特性曲线上的反向电流开始突然上升的A. B&o这一段的电流,对于常用的小功率稳压管来讲,一般为几毫安至几十毫安。
1、稳压二扱管的主要参数(1)稳疋电压Vz稳定电压就是稳压二枳管在正常工作时,管子两端的电压值。
这个数值隨工作电流和鴻度的不同珞有改交,旺走同一型号的稳压二裤管,稳定电压值也有一定的分散性,例如20芒14確稳压二松管的稳定电压为6〜7.5Vo(2)耗散功率PM反向电流通过稳压二枕管的PN结时•,要产生一定的功率损耗,PN结的温度也将升髙。
根据允许的PN结工作鴻度决定出管子的耗散功率。
通常小功率管约为几百毫瓦至几瓦。
(3)稳定电流Iz、最小稳定电流大稅定电流【细纭稳定电流:工作电压等于稳定电压时的反向电流;最小稳定电流:稳压二枚管工作于稳定电压时所需的晟小反向电流;最大稳走电流:稳压二枚管允许通过的聂大反向电流。
2、稳压二极價的应用稳压管常用在整流滤波电路之后,用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。
如图由R 、»组成的就憂稳压电路,稳压管在电路中稳定电压的原理如下:% I只要R 参数选得适当,就可以棊本上抵消£的升髙值,肉而便棊本保持不旻。
可见,在这种稳压电路中,起自动调节作用的主要是稳压二枕管门’,当输出电压有校小的 变化时,将引起稳压二裤管电流】=的较大变化,通过限流电阻R 的补偿作用,保持输出电庄 V“棊本不变。
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第六节特殊二极管
除前面所讨论的普通二极管外,还有若干种特殊二极管,如齐纳二极管、变容二极管、光电子器件(包括光电二极管、发光二极管和激光二极管)等,本节主要讨论齐纳二极管及其应
用。
一、齐纳二极管
齐纳二极管又称稳压二极管,是一种特殊的面接触型硅晶体二极管。
由于它有稳定电压的作用,经常应用在稳压设备和一些电子线路中。
稳压二极管的特性曲线与普通二极管基本相似,只是稳压二极管的反向特性曲线比较陡。
稳压二极管的正常工作范围,是在伏安特性曲线上的反向电流开始突然上升的A、B段。
这一段的电流,对于常用的小功率稳压管来讲,一般为几毫安至几十毫安。
1、稳压二极管的主要参数
(1)稳定电压Vz
稳定电压就是稳压二极管在正常工作时,管子两端的电压值。
这个数值随工作电流和温度的不同略有改变,既是同一型号的稳压二极管,稳定电压值也有一定的分散性,例如2CW14硅
稳压二极管的稳定电压为6~7.5V。
(2)耗散功率PM
反向电流通过稳压二极管的PN结时,要产生一定的功率损耗,PN结的温度也将升高。
根据允许的PN结工作温度决定出管子的耗散功率。
通常小功率管约为几百毫瓦至几瓦。
(3)稳定电流I Z、最小稳定电流I Zmin、大稳定电流I Zmax
稳定电流:工作电压等于稳定电压时的反向电流;
最小稳定电流:稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流;
最大稳定电流:稳压二极管允许通过的最大反向电流。
2、稳压二极管的应用
稳压管常用在整流滤波电路之后,用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。
如图由R、D z组成的就是稳压电路,稳压管在电路中稳定电压的原理如下:
只要R参数选得适当,就可以基本上抵消V i的升高值,因而使V o基本保持不变。
可见,在这种稳压电路中,起自动调节作用的主要是稳压二极管D z,当输出电压有较小的变化时,将引起稳压二极管电流I z的较大变化,通过限流电阻R的补偿作用,保持输出电压
V o基本不变。
限流电阻R的选择:
1、当I0 = I0min、VI = V Imax时要求:
2、当I0 = I0max、VI = V Imin时要求:
故R的取值范围为:
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