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稳压二极管和稳压电路

2017-04-14 15:07分类:电子元器件 阅读:

 

1、稳压二极管

电池或电池组,是电压较为平稳的直流电源。或无必要施行稳压操控,但其缺陷是供电容量低,运用寿数有绑缚。交、直流改换电源中,沟通侧的不坚决及负载电流改动,均会致使电压不坚决。稳压操控,凸显为一个首要的课题。

不管多少杂乱的稳压操控电路,基准电压源电路是一个不行或缺的电路构成有些。输出改动量与一个不变量(基准电压)对比照,才调构成操控信号,使改动量回复至可控方案以内。这好像以“海平面作为海拔零米”做为高度基准单位,才调恒量某物体的高度,是一个道理。失掉了“海拔基准”的参照,单个物体的高、低是无法界定和毫无意义的。

基准电压信号的获得,其开端始电路,即由限流电阻和稳压二极管构成的简略稳压电路,如图1中的方框图所示。

图1 简练R、D稳压电路

图2 具有电流/功率拓宽效果的稳压电路

图中电路中,因稳压二极管的最大击穿电流值所限,电路的电流输出才调极差,因而通常运用中,常选用如图2所示的,增加电压跟从器,从跋涉电流/功率输出才调。

在上世纪八、九十年代,各类电子设备通常由分方元件(二极管、三极管)所构成,各种稳压电源电路中,稳压二极管是必用的要害器材之一。但其时的电子器材供给,却不令人豪放,为搞到一只适合电压击穿值的稳压二极管,有时要支付许多的人力、时刻,如为了买到一只3.3V的稳压二极管,曾三上县城播送器材供给站,却无功而返,使人大伤脑筋。这种境况,也逼得人脑筋开窍,想出别的唐塞的法子。在长时刻的电子设备修补生计中,寻觅稳压二极管,发现稳压二极管,制作稳压二极管,成了我的一大喜爱。

正本在稳压作业者(假定有这么一个作业的话)的眼里,悉数的电子器材,都具有“电压击穿”的特性,都有变成稳压二极管的特质,乃至不是电子器材的物质,如空气,在一定条件下,都具有这种物性。知道了这点,需用稳压二极管时,伸手拈来,遍地都地,又哪里愁购不到稳压二极管呢。

图1电路中,精确挑选限流电阻R的阻值,是使稳压电路正常作业的条件。在负载电路空载时,使流过稳压二极管Dz的电流不跨过其最大耐受值而损坏;在最大负载时,仍要确保流过Dz的电流跨过最小击穿电流值,仍其仍处于击穿作业区。从稳压二极管的安全启航,只需绑缚其流转电流不跨过稳压二极管最大反向耐受电流,电路元件就不会有损坏的风险。稳压二极管的正常作业区,是指在一定的流转电流条件下,作业于其反向击穿状况下。此刻在较大的电流改动区域内,其端电压改动值是较纤细的,乃至可以疏忽不计。

我所找到的稳压二极管代换器材:

1)通常二极管(正导游通电压)

尽人皆知,通常二极管和晶体三极管的发射结,有一个门坎导通电压,对硅资料器材,此导通电压约为0.65V分配,随导通电流的改动,此电压改动并不是显着的。因而任何硅资料的通常二极管,均可用作0.6V的稳压二极管,将其正向压降作为稳压值。显着,因通常二极管的作业电流转常数倍于稳压二极管的作业电流,代换后,使功率输出才调增强,稳压区变宽。若需求2.5V的稳压管,将3只通常二极管串取即可。

朴素选用二极管来代用稳压管,若所需稳压值较高,则多只串联尤为不方便当当当利当当利当当利当利当。这推动我进一步寻觅其它的代换器材。

2)发光二极管(正导游通电压)

发光二极管的正导游通压降约1.7~2V之间,1只可以抵达3只二极管的串联值,若需3.5V的稳压管,将其两只串联即能代用了。但要留心发光二极管的作业电流值通常为十~20mA,留心挑选R值,使其流过发光二极管的电流不大于20mA。

3)晶体三极管的发射结(反向击穿电压)

这是较为志趣的稳压管替代元件。三极管参数项中,有一项是Vbeo,即发射结反向击穿电压值。记住其时,修补傍边急需用到6V稳压管,顺手拿起一只3DG6晶体三极管,在基极串入限流电阻后,施加发射结反向电压,测得其稳压值为6V,替代原稳压管,将设备批改。如今运用最多的是90xx系列晶体管,若需求5V稳压管,则可用9013的发射结替代。恣意一只三极管的发射结,都有一个较为稳压的击穿电压值,因而实习上,晶体三极管,也一同是稳压二极管代用器材。

图3 稳压二极管代用电路

4)特定类型的二极管(反向击穿电压)

有一次缺陷修补中,亟需用到1十V稳压二极管,手头没有现成的稳压管,用其它串联代用,得用到一大嘟喽儿,不太实习。手头正有高频小功率整流二极管1N4148,串联十0k电阻,参加DC500V,一试,蹦了起来,真是巧他娘打巧儿啊,IN4148的反向击穿电压值,可不恰是1十V嘛。通常整流二极管,如IN40xx系列,其反向击穿电压值VRRM为50V、十0V、400V、600V,假定对其反向运用,这简略便是系列的稳压二极管啊。

假定用心,还可以在其它电子器材中,找到“稳压二极管”的。

2、串联稳压和并联稳压及稳压的本质

从稳压元件Dz或电压调整元件VT与负载RL联络的纷歧样,可以分为并联(分流)稳压电路和串联(分压)调稳压电路,两路电路办法,如图4所示。

图4 串、并联稳压电路

影响Uo电压改动的要素稀有种,例如温度改动等,但其间最要害的两条,即输入电压改动和负载电流的改动,影响最为显着。

若将负载电路等效为电阻RL,将稳压二极管的内阻改动等效为RDz(可变电阻),可以推知其稳压进程是这么的:

(a)电路为并联稳压电路,Dz与RL成并联分流联络。

当RL固定不变,只需输入电压改动(例如增加)时,为了坚持Uo不变,此刻RDz的电阻值往小处改动,对供电电流的分流才调增强,以使Uo回落,坚持原值不变;

当输入电压不变,负载电阻RL改动时(例如变小),负载电流的增大使Uo有丢掉的趋势,此刻RDz的电阻值增大,分流减小,使Uo上升至原值。

(b)电路为串联稳压电路,VT与RL成串联联络。

仅以输入电压不变,负载改动时的稳压操控进程进行扼要剖析。

当负载电流上升,亦即RL变小时,显着,此刻RVT的电阻值只需同份额变小,才调坚持原分压值不变;同理,当RL变大时,RVT亦一同按份额变大,才调坚持Uo的安稳不变。

可见,不管是串联稳压或是并联稳压,不管是输入电压改动或是负载电流改动时,稳压元件或稳压调整元件只需做出同步的电阻/电流改动,才调坚持输出Uo不变。稳压调整元件在此充任的是可变电阻器的人物。换句话说,是稳压元件或电压调整元件同步调整了回路电流的改动,来坚持输出电压的不变。是运用变流调整来完毕的稳压操控。

线性稳压电路的缺陷,是调整元件自身的功耗较大,即存在有端电压一同又流过大部或悉数的负载电流。有时,调整元件自身的功耗会跨过负载电路的功耗,致使功率低下。由于这个致使缺陷的存在,致使了开关型DC-DC改换电源的现身,开关电源替代线性电源的年代就要来到了。

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