稳压二极管的作用 二极管的正确接法
稳压二极管具有独特的性质,其基本构造与普通二极管相似,均含有一个PN结。因制造技术的差异,当这种PN结进入反向击穿状态时,它并不会像普通二极管的PN结那样受损,反而被用于稳压二极管的特定击穿特性。稳压二极管在多种电路中都有广泛应用,如稳压电源、限幅电路、过压保护电路以及补偿电路等,这都要归功于其稳压作用。
一、关于稳压二极管的概述
1. 稳压二极管的工作原理
参考下图,当稳压二极管所承受的电压达到特定的稳压值Uz时,其伏安特性曲线变得非常陡峭。这意味着,在稳压二极管电流有所变化时,其两端的电压大小基本保持恒定。换句话说,在一定的电压范围内,随着流过稳压二极管的电流变化,其两端的电压大小能够保持相对稳定,这便是稳压二极管的工作原理,它主要依赖于其反向工作特性来实现稳压。
2. 稳压二极管的主要参数
①稳定电压Uz:当稳压二极管反向击穿后,其稳定工作时的电压值被称为稳定电压。
②稳定电流Iz:稳压二极管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。稳压二极管所允许通过的最大反向电流被称为最大稳定电流,工作时必须确保电流不超过此值,通常设计为大于两倍输出电压。
③动态电阻Rz:在稳压二极管反向击穿工作时,电压变化量△Uz与电流变化量△I之比即为动态电阻。动态电阻越小,说明稳压性能越好。
④额定功耗Pz:这由芯片允许的温升来决定,其额定值为稳定电压Uz和允许最大电流Iz的乘积。
⑤温度系数α:由于温度变化会导致稳压二极管的稳定电压发生微小变化,因此温度变化1℃所引起的管子两端电压相对变化量即为温度系数。温度系数越小越好,说明稳压二极管受温度影响较小。
二、稳压二极管的应用电路及其工作原理
1. 典型的串联型稳压电路应用
在此电路中,通过三极管T的基极由稳压二极管D稳定在13V,从而使得发射极输出恒定的13-0.7=12.3V电压。在这个范围内,无论输入电压如何变化或负载电阻大小如何调整,输出电压都能保持稳定。
(其他应用电路及原理依此类推)
其余的应用电路如过压保护电路、电弧抑制电路、浪涌保护电路等的工作原理也相当重要。例如,在过压保护电路中,当电源输出电压超过设定值时,稳压二极管导通,使三极管T导通,从而将集电极电位由高电平变为低电平,通过控制线的电压使电视机进入待机保护状态。
正反向串联的作用及具体应用
当两个稳压二极管正反向串联时,正反方向的电压达到稳压值时,总电压被钳位,即不能再继续升高。这种连接方式在特定电路中起到保护作用。
如在功率较大的放大电路中,通过在功率管的栅极G与源极S之间串联一个稳压二极管来限制G-S间的电压,防止其绝缘层被过高电压击穿。两个二极管反向串联后还可以对与之并联的电路起到过压保护作用。