稳压二极管作为稳压器

想建站？ 查找免费的 WordPress 主题和插件。对于许多应用程序，希望直流电源稳定且无纹波。 电压调节器用于确保直流电源的输出稳定且相对独立于负载。 稳压方案中最常用的器件是齐纳二极管。 齐纳二极管设计用于反向偏置时使用。 此处描述了齐纳反向击穿效应背后的基本机制。 重要的是要记住齐纳效应和雪崩反向击穿效应背后的机制是不同的。 这种差异解释了击穿电压 VZ 范围的差异，在该范围内每种效应占主导地位。 对于齐纳二极管，VZ 通常不大于 5.6 V。 通用二极管 iv 特性，具有正向偏移电压 V𝛾 和反向击穿电压 VZ。 请注意 VZ 附近的 iv 特性曲线的陡峭斜率，这表明当 vD ≈ -VZ 时，对于二极管电流的大变化，二极管电压变化很小。 正是这种特性使齐纳二极管成为有用的稳压器。 尽管 iv 特性的斜率在 -VZ 附近不是恒定的，但为了简单介绍电压调节的基本原理，该斜率将被假定为恒定的，这样当齐纳二极管反向时可以用线性元件建模-偏置接近 vD = -VZ。 与其他二极管一样，齐纳二极管具有三个工作区域：当 vD ≥ Vγ 时，齐纳二极管正向偏置，可以使用图 1 所示的分段线性模型进行分析。 图 1 正向偏置的齐纳二极管模型 当 −VZ < vD < Vγ 时，齐纳二极管反向偏置但尚未击穿。 在这个区域，它可以被建模为一个开路。 对于 vD ≤ –VZ，齐纳二极管反向偏置并随后发生击穿。 在该区域中，可以使用图 2 所示的分段线性模型对其进行建模。 图 2 反向偏置的齐纳二极管模型 借助理想二极管，正向偏置和反向偏置的综合效应可以集中到一个模型中，如图 3 所示。 图 3 齐纳二极管的完整模型 为了说明齐纳二极管作为电压调节器的操作，请考虑图 4(a) 的电路，其中未调节的直流电源 VS 被调节到齐纳电压 VZ 的值。 请注意二极管必须如何倒置以获得正调节电压。 另请注意，当 vS > VZ 时，齐纳二极管处于反向击穿状态。 （实际上，vS 保持大于VZ 很重要。）源电阻RS 是必不可少的，因为它允许电压差vS -VZ 不为零。 如果二极管电阻 rZ 与 RS 和 R 相比较小，则图 2 的齐纳二极管模型可以近似为强度为 VZ 的电池，如图 4(b) 的简化电路所示。   图4（a）稳压二极管稳压电路图； (b) 最简单的等效电路 三个观察足以理解该稳压器的操作： 1. 只要齐纳二极管处于反向击穿模式，负载电压就必须等于 VZ。 那么： i=VZR(1)i=VZR(1) 2. 输出电流是未稳压电源电流 iS 和二极管电流 iZ 之间几乎恒定的差值： i=iS−iZ(2)i=iS−iZ( 2) 任何超过将负载保持在恒定电压 VZ 所需的电流都通过二极管接地。 因此，齐纳二极管充当任何不需要的源电流的吸收器。 3. 源电流为： iS=vS-VZRS(3)iS=vS-VZRS(3) 在实际稳压器的设计中存在一些考虑因素。 这些考虑因素之一是二极管的额定功率。 二极管消耗的功率 PZ 为： PZ=iZVZ(4)PZ=iZVZ(4) 由于 VZ 或多或少是恒定的，因此额定功率确定了允许二极管电流 iZ 的上限。 如果电源电压意外上升或负载被移除以致所有电源电流都通过二极管吸收，则将超过此限制。 在实际电压调节器的设计中必须考虑开路输出的可能性。 当负载电阻较小时，会出现另一个显着限制，因此需要来自未稳压电源的大量电流。 在这种情况下，齐纳二极管在功耗方面几乎没有负担，但未稳压电源可能无法提供维持负载电压所需的电流。 在这种情况下，监管无法进行。 因此，在实践中，可以实现负载电压调节的负载电阻范围被限制在一个有限区间内： Rmin≤R≤Rmax(5)Rmin≤R≤Rmax(5) 其中 Rmax 通常受齐纳二极管的限制额定功率和 Rmin 由最大电源电流决定。 你找到安卓版的apk了吗？

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