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贴片稳压二极管在电路中的应用设计

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2019-10-10 浏览:-

稳压二极管工作原理及定义

贴片型稳压二极管(齐纳二极管)其工作原理可用于稳定调节电流电流的单结二极管,这种稳压管可在临界反向击穿电压前有很高电阻的半导体器件。

在临界击穿点上的稳压二极管反向电阻数值很小时,低阻区中电流会增加而电压则保持恒定,这种状态下的稳压二极管接入电路中后,电源电压产生波动或其它原因造成的电路中各处的电压变动时,负载两端的电压基本能够保持不变,稳压二极管可以根据击穿电压进行分档,因为这种独有的特性,稳压二极管主要作用于稳压器及电压基准元件使用,稳压二极管还可以串联起来使用在高电压上使用,通过串联的方式可以获取更多的稳定电压。

稳压二极管

稳压二极管稳压电路图应用解析

D1为稳压二极管,与负载R2并联,R1为限流电阻。

稳压二极管

在电网电压升高时,电路的输入电压Vin也会随之升高,在而会引起负载电压Vout的升高。但电路中稳压管D1和负载R2并联,电压Vin只要一点增长,就会导致流过稳压二极管的电流急剧增加上升,促使I的增大。限流电阻R1的电压降增大,可以抵消Vout的升高,可以保持负载电压Vout的不变。相反,当电网的电压降低时,会引起电压Vin的下降,负载电压Vout也会下降,此时电路中的稳压二极管电流会急剧减小,I减小,R1压降减小,从而抵消掉电压Vin的小江,保持负载电压Vout的不变。当电压Vin不变负载电流增加是,R1的压降增加,负载电压Vout下降,负载电压只要下降一点点就会促使稳压二极管中的电流迅速减小,促使R1的压降减小下来,保持R1的压降基本不变,负载电压的稳定。

从上面的电路描述中可以看出,稳压二极管的主要工作作用就是在电路电流中起到自动调节作用,而限流电阻工作起到电压调整作用,稳压二极管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出的稳定性越好。

稳压二极管串联电路使用分析图

稳压二极管

稳压二极管的性能

稳压二极管稳压性能的好坏表达可以用它的动态电阻r来表示:r = (电压的变化量△U)/(电流的变化量△I)

电路应用中,在相同的电流变化量ΔI中,稳压二极管两端的电压变化量ΔU越小,动态电阻越小,稳压二极管性能就越好。

稳压二极管工作特性

1、稳压二极管动态电阻的变化是根据工作电流产生的,工作电流越大,其动态电阻越小。为保证稳压管的效果状态达到最佳状态,工作电流要选择合适的,工作电流越大相应的可以减小动态电阻,但是最好不要超过管子的最大允许电流及最大耗散功率(各种型号管子的工作电流和最大允许电流,可以从手册中查到)。

稳压二极管

稳压二极管原理特性

2、稳压二极管的稳定性会随温度的变化而产生变化,稳定电压相应的也会发生变化,常用稳定电压的温度系数表示这种性能,如:2CW19型稳压管的稳定电压Uw=12伏,温度系数为0.095%℃,说明温度每升高1℃,其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性,可以采用适当的温度补偿措施,在稳定性能要求高的条件下,可以使用具有温度补偿的稳压管,例如2DW7A、2DW7W、2DW7C等

特别事项:稳压二极管和普通二极管最大的区别在于反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管时又可以恢复正常,但是当反向电流超过范围内的情况下,二极管会发热被击穿,所以在电路中配合使用的电阻往往起到限流作用。

稳压二极管的主要构成参数

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。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。

Iz= 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。

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。

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60mW。

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%。

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。

稳压二极管选型口诀

1.导通电压低时选锗管,要求反向电流小时选硅管。

2.导通电流大时选面结合型,要求工作频率高时选点接触型。

3.反向击穿电压高时选硅管。

4.耐高温时选硅管。

稳压二极管检测图

稳压二极管

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