什么是穩(wěn)壓二極管
- 有一種特殊的二極管项秉,由于它在電路中與適當數(shù)值的電阻配合能起穩(wěn)定電壓的作用,故稱為穩(wěn)壓二極管慷彤。
- 穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿區(qū)娄蔼,即管子的陰極接電源的正極怖喻。對于交流電源,需要兩個穩(wěn)壓二極管陽極相對或陰極相對(兩種情況是等同的)岁诉。
- 其反向擊穿在反向電流允許范圍內(nèi)是可逆的罢防,當反向電流超過允許范圍后,管子將被燒毀唉侄。
- 其兩端電壓在達到穩(wěn)壓值后咒吐,電壓值隨反向電流的增大的變化很小。
穩(wěn)壓二極管符號(以ZPD5.1為例):
ZPD5.1
ZPD5.1的意思是:當通過該穩(wěn)壓二極管的反向電流為5mA時属划,該穩(wěn)壓二極管兩端的電壓值為5.1V恬叹。
反向電流為5mA時ZPD5.1兩端電壓
ZPD系列的伏安特性曲線(僅反向電流)
穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線:
穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線
- 動態(tài)電阻rz:動態(tài)電阻是穩(wěn)壓二極管兩端電壓變化量與電流變化量的比值。即當動態(tài)電阻越小同眯,反向伏安特性曲線越陡绽昼,穩(wěn)壓效果越好。
動態(tài)電阻定義式
- 實際中须蜗,同一型號的穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值具有一定的分散性硅确。例如:ZPD5.1的穩(wěn)壓值在4.8~5.4V之間,即不同的ZPD5.1的穩(wěn)壓值可能不同明肮,但都在這個范圍內(nèi)菱农。
直流
做一個直流電源、穩(wěn)壓二極管以及電阻串聯(lián)的仿真電路柿估,先看看在不同電源電壓時(1V循未、4V、6V秫舌、10V)3個萬用表的數(shù)值:
1V直流電源
4V直流電源
6V直流電源
10V直流電源
可見的妖,在穩(wěn)壓二極管兩端電壓未達到其穩(wěn)壓值時,電源提供幾乎所有電壓均在穩(wěn)壓二極管上足陨,此時電路的電流變化很小嫂粟,穩(wěn)壓二極管兩端電壓變化卻很大。在穩(wěn)壓二極管兩端電壓超過其穩(wěn)壓值時墨缘,穩(wěn)壓二極管兩端電壓變化很小星虹,而電路電流變化很大。
交流
連接電路如下:
交流電源電路
示波器XSC1的波形圖如下:
示波器XSC1的波形圖
示波器XSC2的波形圖如下:
示波器XSC2的波形圖
原來電源的波形被削平了飒房,由此可見一對穩(wěn)壓二極管可以起到削波電路的作用搁凸。
雙穩(wěn)壓二極管兩端電壓的有效值為:
雙穩(wěn)壓二極管兩端電壓的有效值
小驚喜
當電源為恒流源時:
電源為恒流源電路圖
示波器XSC1的波形圖如下:
示波器XSC1的波形圖
示波器XSC2的波形圖如下:
示波器XSC2的波形圖
最后的波形是個方波C闹怠:萏骸!
最后
參考:
- 秦曾煌《電工學(下冊)》P14頁 14.4穩(wěn)壓二極管
- ZPD使用手冊
最后的最后
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