稳压二极管的作用和工作原理
稳压二极管根据其封装形式、电流容量、内部结构的不同可以分为多种类型。稳压二极管根据其封装形式可分为金属外壳封装稳压二极管、玻璃封装(简称玻封)稳压二极管和塑料封装(简称塑封)稳压二极管。塑封稳压二极管又分为有引线型和表面封装两种类型。
稳压管的主要参数有:①稳压值VZ .指当流过稳压管的电流为某一规定值时,稳压管两端的压降。②电压温度系数 .稳压管的稳压值VZ的温度系数在VZ低于4V时为负温度系数值;当VZ的值大于7V时,其温度系数为正值;而VZ的值在6V左右时,其温度系数近似为零。目前低温度系数的稳压管是由两只稳压管反向串联而成,利用两只稳压管处于正反向工作状态时具有正、负不同的温度系数,可得到很好的温度补偿。③动态电阻rZ.表示稳压管稳压性能的优劣,一般工作电流越大,rZ越小。④允许功耗PZ.由稳压管允许达到的温升决定,小功率稳压管的PZ值为100~1000mW,大功率的可达50W.⑤稳定电流IZ.测试稳压管参数时所加的电流。实际流过稳压管的电流低于IZ时仍能稳压,但rZ较大。
稳压管的最主要的用途是稳定电压。在要求精度不高、电流变化范围不大的情况下,可选与需要的稳压值最为接近的稳压管直接同负载并联。在稳压、稳流电源系统中一般作基准电源,也有在集成运放中作为直流电平平移。其存在的缺点是噪声系数较高,稳定性较差。
稳压二极管故障分析
故障特点:
稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
稳压管也是一种晶体二极管,它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。
(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压,它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说,稳压值有一定的离散性。
(2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围,即Izmin——Izmax。
(3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值,如上图所示,即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好。
(4)电压温度系数 它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数,且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管,稳定电压的温度系数为负值;稳压值高于6v的稳压管,其稳定电压的温度系数为正值;介于4V和6V之间的,可能为正,也可能为负。在要求高的场合,可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。
(5)额定功耗Pz 前已指出,工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好,但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制,超过P2将会使稳压管损坏。
选择稳压管时应注意:流过稳压管的电流Iz不能过大,应使Iz≤Izmax,否则会超过稳压管的允许功耗,Iz也不能太小,应使Iz≥Izmin,否则不能稳定输出电压,这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。下图示出了稳压管工作时的动态等效电路,图中二极管为理想二极管。
责任编辑:Davia
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