稳压二极管用途及电流特性

发布时间:2020-11-30 阅读量:2196 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。


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稳压管的应用之浪涌保护电路。稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开。电视机里的过压保护电路。EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。


电弧抑制电路。在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它。串联型稳压电路。在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用。


电流控制原理。由于半导体激光器驱动器输出电流在几十毫安至几安之间,因此选定输出电流为作为驱动器的输出电流。由上述分析可知:如果把将负反馈原理应用到驱动器的设计中,可以获得合适的输出电流,


准电压Vr送入运放A1的同相端,该运放控制放大器的导通程度,并由此获得相应的输出电流,输出电流在取样电阻上产生取样电压,该取样电压经放大后作为反馈电压反馈回电压放大器A1的反相输入端,并与同相输入端的电压(即由基准电压产生并经过前级放大后的电压)比较,对输出电压进行调整,进而对放大器的输出电流进行调整,使整个闭环反馈系统处于动态的平衡中,以达到稳定输出电流的目的。我们也可以通过公式推倒,可以找出输出电流I0和控制电压Vt的关系。


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瞬态特性分析。为了检测输出电流在一定时间范围内是否恒定为250,因此有必要对电路进行瞬态特性分析。给输入端的基准电压提供一个阶跃信号。该信号如图4所示:阶跃信号高电平电压为5V,脉冲宽度为30s,时间变化范围为0-50s。观测R上的电流是否是稳定输出电流。从电路原理分析可知,I0=R2*Vr/(R(R1+R2))。根据电路原理选定R1=10KΩ,R2=530Ω根据所设置的参数若输入基准电压为5V,经过计算可知输出电流约为250。经过仿真分析验证了无论时间如何变化,当输入的基准电压为5V,输出电流始终保持250。


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