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[导读]稳压电路的作用是稳定电源电路的输出电压。由于种种原因,交流电网的供电电压往往是不稳定的,因此整流滤波电路输出的直流电压也就会不稳定。另一方面,由于整流滤波电路必然存在内阻,当负载电流发生变化时,输出电压也会受到影响而发生变化。为了得到稳定的直流电压,必须在整流滤波电路之后采用稳压电路。

稳压电路的作用是稳定电源电路的输出电压。由于种种原因,交流电网的供电电压往往是不稳定的,因此整流滤波电路输出的直流电压也就会不稳定。另一方面,由于整流滤波电路必然存在内阻,当负载电流发生变化时,输出电压也会受到影响而发生变化。为了得到稳定的直流电压,必须在整流滤波电路之后采用稳压电路。

一、什么是稳压二极管

1、稳压管简介

稳压管二极管的一种,它比较特殊,基本结构与普通二极管一样,也有一个PN结。由于制造工艺的不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏(普通二极管的PN结是会损坏),在稳压二极管用来稳定电压时就是利用它的这一击穿特性。一般二极管反向电压超过其反向耐压值时会被击穿而损坏,但是稳压二极管在承受反向电压达到稳压值时,反向电流急剧增大。只要反向电流值不超过允许的最大电流,就可以正常工作,它的反向伏安特性曲线较陡、线性度很好。

2、稳压管工作原理

如下图是稳压二极管伏安特性曲线图,当电压大达到稳压值Uz时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,也就是说在在一定电压范围内,随着流过稳压二极管的电流变化,稳压二极管两端电压大小基本保持不变,这就是稳压二极管的工作原理,它利用的是它的反向工作特性。

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二、稳压二极管应用

稳压二极管由于具有稳压作用,因此在很多电路当中均有应用,广泛用在稳压电源、电子点火器、直流电平平移、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等当中。

1、稳压电路

2.过压保护

3.温度补偿

4.限幅电路

三,不同类型的稳压电路

1.简单稳压电路

半导体稳压二极管在反向击穿状态下,具有虽然电流在较大范围内变化,但其两端电压却基本不变的特性。利用稳压二极管的这一特性,可以组成简单稳压电路。电路如图所示,稳压二极管VD与负载电阻RL并联,VD上电压即是输出电压U0,R1为限流电阻。稳压二极管工作于反向击穿状态,其反向击穿电压即是稳定电压U2,如图5-85伏安特性曲线所示,在UZ处,电流在较大范围变化时,电压基本不变。

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简单的稳压电路图

简易可调稳压电源采用三端可调稳压集成电路LM317,使电压可调范围在1.5~25V,最大负载电流1.5A。

电路工作原理:220V交流电经变压器T降压后,得到24V交流电;再经VD1~VD4组成的全桥整流、C1滤波,得到33V左右的直流电压。该电压经集成电路LM317后获得稳压输出。调节电位器RP,即可连续调节输出电压。图中C2用以消除寄生振荡,C3的作用是抑制波纹,C4用以改善稳压电源的暂态响应。VD5、VD6在当输出端电容漏电或调整端短路时起保护作用。LED为稳压电源的工作指示灯,电阻R1是限流电阻。输出端安装微型电压表PV,可以直观地指示输出电压值。

简单的稳压管稳压电路

由限流电阻R1和稳压管D1组成。Ui是输入电压;Uo是输出电压,即稳压管两端的电压Vz(电路是并联)。本例电路既可以作为基准电压源,也可以单独作为输出电压固定、负载电流较小的稳压电路中使用,实用性较强。

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其稳压原理如下:

当负载电阻不变,输入电压Ui增大(或者输入电压不变,负载电阻RL增加)时,输出电压Uo将上升,使稳压管D1的反向电压会略有增加,随之流过稳压管D1的电流增加,于是流过电阻R1的电流将增加,限流电阻R1上的压降将变大,使得Ui增量的大部分压降在R1上被消耗,从而使输出电压Uo基本维持不变。

反之,当负载电阻不变,输入电压Ui下降(或者输入电压不变,负载电阻RL减小)时,输出电压Uo将下降,使稳压管D1的反向电压也随之下降,流过稳压管D1的反向电流也略微下降,于是,流过电阻R1的电流将减少,限流电阻R1上的压降将变小,这样Uo的电压又会上升,这样稳定后,电压Uo还是基本维持不变。

总结:不管是变化量增加还是减少。都会造成限流电阻R压降的变化,从而维持输出的稳定。

2.串联型的稳压电路

串联型稳压电路如图所示,晶体管VT为自动调整元件,由于调整元件串联在负载回路中,因此称为串联型稳压电路。VD为稳压二极管,为调整管VT提供稳定的基极电压。R1为稳压二极管的限流电阻,RL为负载电阻。Ui为输入电压,U0为输出电压,IC为输出电流。

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稳压管的选取原则:

1、稳压管能够稳压的最大电流Izmax应大于负载电流最大值ILmax的1.5到3倍。

2、稳压电路的输入电压Ui》Uo,一般选取2到3倍的Uo。输入电压不能太大,否则容易烧掉限流电阻和稳压管。

今天的分享就到这里啦,欢迎各位查阅~

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