首先是基本概念的——
穩壓二極管,又名齊納二極管,其工作原理一種用于穩定電壓的單結二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。 在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到一個很小的數值,在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恒定,這樣,當把穩壓管接入電路以后,若由于電源電壓發生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。穩壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性見圖1,穩壓二極管可以串聯起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯就可獲得更多的穩定電壓。
工作原理分析如下:
若電網電壓升高,即電路的輸入電壓Vin也隨之升高,引起負載電壓Vout升高。由于穩壓管D1與負載R2并聯,Vin只要有一點增長,就會使流過穩壓管的電流急劇增加,使得I也增大,限流電阻R1上的電壓降增大,從而抵消了Vout的升高,保持負載電壓Vout基本不變。反之,若電網電壓降低,引起Vin下降,造成Vout也下降,則穩壓管中的電流急劇減小,使得I減小,R1上的壓降也減小,從而抵消了Vin的下降,保持負載電壓Vout基本不變。
若Vin不變而負載電流增加,則R1上的壓降增加,造成負載電壓Vout下降。Vout只要下降一點點,穩壓管中的電流就迅速減小,使R1上的壓降再減小下來,從而保持R1上的壓降基本不變,使負載電壓Vout得以穩定。
綜上所述可以看出,穩壓管起著電流的自動調節作用,而限流電阻起著電壓調整作用。穩壓管的動態電阻越小,限流電阻越大,輸出電壓的穩定性越好
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