穩壓管穩壓電路參數選擇,限流電阻如何選擇

2021-02-08 電工電氣學堂

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穩壓二極體是很多電路中，低電流供電時使用比較多的方案。因為其成本低，只需與電阻組合，就能夠實現基本的穩壓電路。雖然它的穩壓精度無法做到太高，但是在很多要求不高的電路中，還是比較合適的。

穩壓二極體的穩壓原理

穩壓二極體也叫做齊納二極體，它具有普通二極體正嚮導通、反向截止的特性，但是這種二極體的反向電壓超過一定值的時候，會出現擊穿的現象，並且這種擊穿是軟擊穿，並不會對二極體造成損壞。穩壓二極體的穩壓作用，就是利用了它的反向擊穿作用。穩壓二極體內部也是由PN結構成的，PN結在反向擊穿時，電流在一定範圍內變化時，電壓會基本保持不變。

從穩壓二極體的伏安特性曲線能夠看出，它的正向特性與普通二極體是一致的，反向特性，當低於它的擊穿電壓時，也與普通二極體的特性相類似，處於截止，但是當超過擊穿電壓時電流會迅速變化，但是電壓會保持在一個很小的區間範圍內。基本的二極體穩壓電路，就是通過與負載反向並聯，保持工作電壓穩定的。

穩壓二極體的使用

穩壓二極體在使用時是反向並聯在負載兩端的，如果輸入的電壓沒有超過其穩壓值，它是不導通的，如果超過它的穩壓值，它會擊穿導通。一般來講，輸入的電壓都是超過其穩壓值的，在實際使用時，就需要通過電阻與其串聯，去承擔高於穩壓值的這部分電壓。

穩壓二極體在參數選擇時，首先需要確定穩壓值，這個與負載電路有關，由於穩壓二極體並不是每個電壓值都有，並且穩壓值會存在一定的離散性，所以在選擇穩壓值時，可以根據負載的情況選擇接近的穩壓值，比如5V的負載可以選擇5.1V的穩壓二極體。

確定了穩壓二極體的穩壓值之後，需要確定分壓電阻的阻值。在這裡的電阻主要起到兩個作用：一個是提供穩壓二極體的工作電流，另一個是限制穩壓二極體的最大電流。穩壓二極體的電流低時，無法起到正常的穩壓作用，過高會出現永久擊穿。計算電阻的阻值，需要首先確定兩個值，一個是輸入的電壓範圍，另一個是負載電流的變化範圍，還有另外的兩個參數最小電流以及最大電流，這個可以在穩壓二極體的技術手冊中查到。

假設輸入電壓的範圍為15V-18V，負載電流變化範圍為5-15mA，輸出穩壓值為12V，穩壓二極體的最小電流為0.25mA，最大電流為50mA。

根據公式計算：（18V-12V）/（50mA+5mA）<R<（15V-12V）/（0.25mA+15mA）可以計算出電阻R的取值範圍為109Ω-196Ω之間，可以選擇在這個區間範圍內常用阻值的電阻，比如120Ω等。

以上是穩壓二極體使用時需要確定和計算的幾個參數，應該特別主要的是，穩壓二極體在使用時是不可以不串聯電阻而直接並聯在負載上使用的，這樣在輸入電壓超過其穩壓值時，不但不會起到穩壓作用，還會引起發熱損壞。

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