稳压二极管原理及应用

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-26
稳压二极管的作用是什么?

【算一算你家装修要花多少钱】稳压二极管的作用是什么?稳压二极管的用途是什么?稳压二极管的作用是什么?主要作用就是稳压 稳压二极管用时负极接高电位,串一个限流电阻 例子 电源接限流电阻,再接到稳压二极管负,稳压二极管正接地,稳压二极管负上即是稳压后电压稳压二极管的用途是什么?在低于稳压管击穿电压时和普通的二极管一样具有单向导电性.当反向电压达到稳压二极管的击穿电压时导通.如6V稳压二极管反向电压低于6V时电阻很大.等于和超过6V时导通.稳压二极管主要作用是稳压.常用在稳压电源中.在电路中总是反向连接,稳压管的正极接电源的负极【输入面积,免费获取装修报价】【输入面积,免费获取装修报价】

稳压二极管工作原理:
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小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,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。

1.Uz— 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。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。
2.Iz— 额定电流
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.Rz— 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。例如,2CW7C稳压管的工作电流为 5mA时,Rz为18Ω;工作电流为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA时,Rz为2Ω ; > 20mA则基本维持此数值。
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60mWo
5. α---温度系数
如果稳压管的温度变化,它的稳定电压也会发生微小变化,温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数(单位:﹪/℃)。一般说来稳压值低于6V属于齐纳击穿,温度系数是负的;高于6V的属雪崩击穿,温度系数是正的。温度升高时,耗尽层减小,耗尽层中,原子的价电子上升到较高的能量,较小的电场强度就可以把价电子从原子中激发出来产生齐纳击穿,因此它的温度系数是负的。雪崩击穿发生在耗尽层较宽电场强度较低时,温度增加使晶格原子振动幅度加大,阻碍了载流子的运动。这种情况下,只有增加反向电压,才能发生雪崩击穿,因此雪崩击穿的电压温度系数是正的。这就是为什么稳压值为15V的稳压管其稳压值随温度逐渐增大的,而稳压值为5V的稳压管其稳压值随温度逐渐减小的原因。例如2CW58稳压管的温度系数是+0.07%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高0.07%。
对电源要求比较高的场合,可以用两个温度系数相反的稳压管串联起来作为补偿。由于相互补偿,温度系数大大减小,可使温度系数达到0.0005%/℃。
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。

 1、稳压电路

    如下图是阻容降压电路图,当负载RL电流增大时,电阻R2上的压降增大,负载电压随之降低,但是,只要稳压管两点电压稍有下降,稳压管电流就会显著减小,使通过电阻R2的电流和电阻R2上的压降基本不变,使得负载电压也基本不变。负载电流减小时,稳压过程则与此过程相反。

    2、过压保护

    过压有过高电压和低电压保护,如图是低压保护电路,避免负载长时间处于低压状态而端断开电路,它利用的是稳压二极管的击穿电压,一旦电源电压VCC超过稳压管击穿电压时,那么稳压管就会导通,这时候触点K吸合,继电器接通,负载RL工作。当VCC电压过低(没有达到稳压管稳定电压值)时,触点不动作,继电器不会吸合。

    3、温度补偿

    稳压二极管在温度补偿电路利用的是稳压二极管的温度系数,如下图是用温度互补型稳压二极管构成的稳压电路,采用互补型稳压二极管对于稳压要求较高的电路当中,特别是温度对电压的影响,这种具有温度互补特性的稳压二极管内部其实有两只普通的稳压二极管,但是它们的温度特性相反,当温度升高或下降时,一只二极管的管压降下降,另一只二极管的管压降升高,这样两只二极管总的管压降保持不变,起到到温度补偿作用。

    4、限幅电路

如下图是反向比例电路,输入信号加入反相输入端,对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为Vout=-R3/R1*Vin。为了防止放大器输出电压超过限定值,可增加稳压管限幅,使输出的电压峰值被限制在稳压管的稳定电压值上。

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参考资料:www.szchenda.com



稳压二极管,英文名:Zener diode,又叫齐纳二极管,是一种用特殊工艺制造而成的面结型硅半导体二极管,它的外形、内部结构与普通二极管相似。稳压二极管伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多,反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。

稳压二极管

稳压二极管具有稳压作用,广泛应用于在稳压电源、电子点火器、直流电平平移、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等当中。



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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。
5、稳压管可串联使用。几个稳压管串联后,可获得多个不同的稳压值,故串联使用较常见。下面举例说明两个稳压管串联使用后,如何求得稳压值。若一个稳压管的稳压值为5.6V,另一个稳压值为3.6V,设稳压管正向导通时电压均为0.7V,则串联后共有四种不同的稳压值,如图1示。
6、稳压管一般不并联使用。几个稳压管并联后,稳压值将由最低(包括正向导通后的电压值)的一个来决定。还是以上述两个稳压管为例,来说明稳压值的计算方法。两个并联后共有四种情况,稳压值只有两个,如图2示。除非特殊情况,稳压二极管都不并联使用。

  稳压二极管的原理:利用pn结反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变,保持端电压的稳定。
  稳压二极管应用:稳压二极管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。
  稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。 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小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的。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高的稳定电压。
  使用注意:稳压二极管有极限电流,极限功率,设计使用时不能超限。

  二极管是一种单向导电的半导体电子元件。
  二极管是由一种叫PN结的半导体制成,从P型半导体中引出导线叫正极,从N型半导体中引出导线叫负极。
  二极管有电流只有正向导电,反向截止的特点(即是正向性与反向性)。二极管的正向电阻很小,一般在几欧姆至几百欧姆,甚至更小,反向电阻很大,一般在几十千欧姆至几十兆欧姆。

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    答:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,电路中常把它用在整流、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后,其两端的电压基本 保持不变。而整流二极管反向击穿后就损坏了.这样,当把...
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