穩壓二極管的工作原理和應用電路

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一.穩壓二極管原理及特性

一般三極管都是正向導通，反向截止；加在二極管 上的反向電壓、如果超過二極管的承受能力，二極管就要擊穿損毀。但是有一種二極管，它的正向特性與普通二極管相同，而反向特性卻比較特殊：當反向電壓加到 一定程度時，雖然管子呈現擊穿狀態，通過較大電流，卻不損毀，并且這種現象的重復性很好；反過來著，只要管子處在擊穿狀態，盡管流過管子的電在變化很大， 而管子兩端的電壓卻變化極小起到穩壓作用。這種特殊的二極管叫穩壓管。

穩壓管的型號有2CW、2DW 等系列，它的電路符號如圖5－17所示。



穩壓管的穩壓特性，可用圖5一18所示伏安特性 曲線很清楚地表示出來。



穩壓管是利用反向擊多區的穩壓特性進行工作的， 因此、穩壓管在電路中要反向連接。穩壓管的反向擊穿電壓稱為穩定電壓、不同類型穩壓管的穩定電壓也不一樣，某一型號的穩壓管的穩壓值固定在口定范圍。例 如：2CW11的穩壓值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的穩壓值可能是3．5伏，另一只管子則可能是4，2伏。

在實際應用中，如果選擇不到穩壓值符合需要的穩壓 管，可以選用穩壓值較低的穩壓管，然后串聯一辦或幾只硅二極管“枕墊”，把穩定電壓提高到所需數值。這是利用硅二極管的正向壓降為0．6～0．7伏的特點 來進行穩壓的。因此，二極管在電路中必須正向連接，這是與穩壓管不同的。

穩壓管穩壓性能的好壞，可以用它的動態電阻r來 表示：



顯然，對于同樣的電流變化量ΔI，穩壓管兩端的 電壓變化量ΔU越小，動態電阻越小，穩壓管性能就越好。

穩壓管的動態電阻是隨工作電流變化的，工作電流 越大。動態電阻越小。因此，為使穩壓效果好，工作電流要選得合。工作電流選得大些，可以減小動態電阻，但不能超過管子的最大允許電流（或最大耗散功率）。 各種型號管子的工作電流和最大允許電流，可以從手冊中查到。

穩壓管的穩定性能受溫度影響，當溫度變化時，它 的穩定電壓也要發生變化，常用穩定電壓的溫度系數來表示這種性能例如2CW19型穩壓管的穩定電壓Uw= 12伏，溫度系數為0.095%℃ ，說明溫度每升高1℃，其穩定電壓升高11.4毫伏。為提高電路的穩定性能，往往采用適當的溫度補償措施。在穩定性能要求很高時，需使用具有溫度補償的穩 壓，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。

二. 穩壓二極管穩壓電路圖

由硅穩壓管組成的簡單穩壓電路如圖5- l9（a）所示。硅穩壓管DW與負載Rfz，并聯，R1為限流電阻。



這 個電路是怎樣進行穩壓的呢？

若電網電壓升高，整流電路的輸出電壓Usr也隨之升高，引起負載電壓Usc 升高。由于穩壓管DW與負載Rfz并聯，Usc 只要有根少一點增長，就會使流過穩壓管的電流急劇增加，使得I1也增大，限流電阻R1上的電壓降增大，從而抵消了Usr的升高，保持負載電壓Usc 基本不變。反之，若電網電壓降低，引起Usr下降，造成Usc 也下降，則穩壓管中的電流急劇減小，使得I1減小，R1上的壓降也減小，從而抵消了Usr的下降，保持負載電壓Usc 基本不變。

若Usr 不變而負載電流增加，則R1上的壓降增加，造成負載電壓Usc 下降。Usc 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Usc 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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穩壓二極管的關鍵原理是半導體材料的齊納效應和雪崩效應。低于7V一般是齊納效應，高于7V是雪崩效應。

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復制下來！！！！！！我自己好好學習！！！！！！！！！！！！！