《模拟与数字电子技术基础》1.4硅稳压二极管及其稳压电路.pptVIP

1.4 硅稳压二极管 及其稳压电路 1.４.1 稳压二极管的主要参数 1.４.2 稳压二极管稳压电路 硅二极管反向击穿时，其反向击穿特性十分陡直，利用这个 特点可以制作稳压二极管。当稳压管的反向击穿电流在一定范围内变化时，反向击穿电压UBR基本不变。从稳压二极管的伏安特性曲线可以确定它的一些参数。 (1) 稳定电压VZ —— 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 1.４.1 稳压二极管的主要参数 图1.４.1 稳压二极管的伏安特性曲线 (2) 动态电阻rZ —— 其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性曲线上求取的。 rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rZ =?VZ /?IZ (3) 最大耗散功率 PZM —— 稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时PN结的功率损耗为 PZM= VZ IZMAX (4) 最大稳定工作电流 IZMAX 和最小稳定工作 电流IZMIN ————— 稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即 IZMAX = PZM/VZ 而IZMIN对应VZMIN，即反向特性曲线刚刚击穿处对应的IZ 。若IZ＜IZMIN则不能稳压。 (5) 稳定电压VZ的温度系数——?VZ 温度的变化将使VZ改变，在稳压管中当?VZ? ＞7 V时，ＶZ具有正温度系数，反向击穿是雪崩击穿。 当?ＶZ?＜4 V时， ＶZ具有负温度系数，反向击穿是齐纳击穿。 当4 V＜?ＶZ? ＜7 V时，正、负温度系数在某一点上互相抵消，稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用，提供十分稳定的直流电压。 图 1.4.2 带温度补偿的硅稳压二极管 也可以利用稳压二极管的雪崩击穿， ＶZ具有正温度系数；稳压二极管的正向压降ＶD具有负温度系数，一正一反串联起来稳压二极管可以获得接近零的温度系数。 　　稳压二极管组成的稳压电路如图1.4.3所示，该电路的稳压二极管与负载并联，在需要稳压的输入电压UI与负载RL之间串联一个起调节电压降作用的稳压电阻R ，该电阻同时起限流保护稳压二极管的作用。 图 1.4.3 稳压二极管稳压电路　 1.４.2 稳压二极管稳压电路 由图1.4.3可知 IR= IZ+ IO UI= IRR+ UO 引起稳压电路输出电压变化的因素，主要是输入电压UI的变化和负载电流IO的变化，(即负载电阻RL改变)。 图 1.4.3 稳压二极管稳压电路　 1. 若输入电压UI 发生变化，负载电流Io不变： 根据UI= IR R+ UO ，若UI ↑，由于IR R↑，可使UO=VZ基本不变。显然稳压二极管击穿特性越陡直，稳压性能越好。 设UI ↑，在稳压电路还没有来得及调节之前，UO=VZ↑，于是IZ↑，根据 IR= IZ+ IO ，所以 IR ↑，于是在电阻R上的压降增加IR R↑。 2. 若负载电流Io变化，输入电压UI 不变： 图 1.4.3 稳压二极管稳压电路　 设IO↑，根据 ，于是IR ↑，电阻上的压降增加IRR↑，输出电压下降UO=VZ↓，导致电流IZ ↓，故总电流下降IR↓，电阻上的压降下降IRR↓，根据 UI= IRR +UO 输出电压有所上升 UO↑，使输出电压基本 稳定。 IR= IZ+ IO 第二，当输入电压变化?10%时，最不利的情况是输出电流最小，稳压管电流最大时，若输入电压从UI变化到 1.1UI，稳压管电流有可能超出Izmax；当输