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稳压二极管的工作原理及稳压二极管使用电路图

稳压二极管又称齐纳二极管。pn在结反向击穿状态下,其电流可以在很大范围内变化,电压基本不变,从而产生稳压二极管。

二极管是一种半导体器件,直到临界反向击穿电压。在这个临界击穿点,反向电阻降低到一个非常小的值,电流在这个低电阻区域增加,电压保持恒定,稳压二极管根据击穿电压进行分级。由于这一特点,稳压管主要用作稳压器或电压基准元件。稳压二极管可串联在较高的电压下使用,通过串联获得较高的稳定电压。

稳压二极管的特点及工作原理

稳压二极管是电子电路中常用的二极管,是在反向击穿状态下稳定电压、工作的二极管。稳压二极管的正向特性与普通二极管相似。当反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻大,反向泄漏电流小。然而,当反向电压接近反向电压的临界值时,反向电流突然增加,称为击穿。在这个临界击穿点,反向电阻突然降低到非常小的值。

虽然电流变化很大,但二极管两端的电压基本稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。

稳压管有2种型号CW 、2DW 等系列,其电路符号如图所示。

稳压管伏安特性曲线:

稳压二极管稳压电路原理

由硅稳压管组成的简单稳压电路如图所示路是如何稳压的?

分析:如果电网电压升高,整流电路的输出电压Usr 负载电压也导致负载电压Usc 升高。由于稳压管DW与负载Rfz 并联,Usc 只要根少生长,流过稳压管的电流就会急剧增加,使I也增加了限流电阻R1上的电压降增加,从而抵消Usr 上升,保持负载电压Usc 基本不变。相反,如果电网电压降低,就会导致Usr 下降,造成Usc 如果也下降,稳压管中的电流会急剧下降,导致I1减小,R1上的压降也减小,从而抵消Usr 的下降,保持负载电压Usc 基本不变。

若Usr 不变而负载电流增加,则R1上压降增加,导致负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点,稳压管中的电流就会迅速减小,使R1 上压降再次减小,以保持R1 上压降基本不变,使负载电压Usc 得以稳定。

结论:稳压管起电流自动调节作用,限流电阻起电压调节作用。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的稳定性越好。

电路中常用的稳压二极管ZD加数表示:ZD1表示1号稳压管。

2.正负极识别

从外观上看,金属封装稳压二极管体的正极一端为平面,负极一端为半圆形。塑料密封稳压二极管体上印有彩色标记的一端为负极,另一端为正极。对于标志不清的稳压二极管,也可以用万用表判断,测量方法与普通二极管相同。

3.识别色环稳压二极管

色环稳压二极管上的色环代表两个含义:一是代表数字,二是代表小数点位数。

4.区分普通整流二极管

首先使用万用表R×1K挡,根据被测管的正负电极判断。然后将万用表拨到R×10K挡上,黑表笔与被测管的负极相连,红表笔与被测管的正极相连。R×1K齿轮测量的反向电阻要小得多,表明测量管为稳压管;相反,如果测量的反向电阻值仍然很大,则表明该管为整流二极管或检波二极管。

四种稳压二极管应用电路

浪涌保护电路

稳压管在精确电压下击穿,可作为限制或保护元件使用,因为可以获得各种电压的稳压二极管,特别适合此应用。图中的稳压二极管D用作过压保护装置。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D导通,使继电器J吸入负载RL与电源分开。

2.电视机内的过压保护电路

EC当是电视机的主电压时EC 当电压过高时,D导通, 三极管BG导通,其 集电极电位将由原来的高电平(5V)通过对待机控制线的控制,将电视变为低电平,进入待机保护状态。

3.电弧抑制电路

如图所示:如果在电感线圈上并联接入合适的稳压二极管(或普通二极管原理相同),当线圈在导通状态下切断时,由于其电磁能释放产生的高压被二极管吸收,因此当开关断开时,开关的电弧将被消除。该应用电路广泛应用于工业中,如一些大功率电磁吸控制电路。

4.串联稳压电路

如图所示,电路中串联稳压管,BG稳压二极管D钳固定在13V,然后其发射极输出恒定12V电压。这种电路在许多场合都有应用。

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