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          6. 穩壓二極管的應用詳解
            • 發布時間:2021-07-26 19:21:15
            • 來源:
            • 閱讀次數:
            穩壓二極管的應用詳解
            提供參考電壓的簡單齊納二極管電路
            最基本的穩壓二極管電路由一個穩壓二極管和一個電阻組成。齊納二極管提供參考電壓,但必須使用串聯電阻以限制流入二極管的電流,否則會有大量電流流過二極管,并且二極管可能會被破壞。
            齊納二極管電路中的電阻值應經過計算,以給出所用電源電壓所需的電流值。通常,大多數低功率引線的齊納二極管的最大功耗為400 mW。理想情況下,電路的功耗應設計為小于該值的一半,但為使芯片正常工作,進入齊納二極管的電流不應低于5 mA左右,否則電流調節不正確。具體的值需要參考實際型號的規格書。
            穩壓二極管
            基本基準電壓穩壓二極管電路
            電路設計實例
            以齊納二極管電路為例,該穩壓器電路從12伏的輸入電源中提供消耗2mA電流輸出穩定的5.1V電壓??梢允褂靡韵潞唵尾襟E來計算所需的電阻器:
            穩壓二極管
            計算串聯電阻兩端的電壓差:
            12-5.1 = 6.9V
            流過穩壓二極管的電流為15 mA。該電流值的選定需參考選定穩壓二極管的規格書,規格書內有設計范圍值。
            計算齊納二極管的功耗。當電流為15 mA時,整個管子的功耗為:
            15 mA x 5.1V= 76.5mW
            功耗在二極管的最大限制內.
            確定通過串聯電阻的電流。齊納二極管為15 mA,負載為2 mA(依據實際負載而定),即17 mA。
            確定串聯電阻的值。使用歐姆定律,可以通過其兩端的壓降和通過它的總電流來計算:
            6.9 / 17 mA = 0.405歐姆
            選定相近的電阻值是390歐姆。
            確定串聯電阻的功率??梢允褂猛ㄟ^電阻的電流值和之前計算出的電阻值來確定:
            P=V x I = 6.9V x 17mA = 117毫瓦
            所以選擇一個四分之一瓦的電阻應該足夠了。
            齊納二極管電路應用技巧
            穩壓二極管
            用發射極或源極跟隨器的齊納二極管電路: 為了使齊納二極管的電壓盡可能穩定,流過齊納二極管的電流必須保持恒定。負載汲取的電流的任何變化都必須最小化,因為這些變化會改變流過齊納二極管的電流并引起輕微的電壓變化。通過使用發射極跟隨器電路級來減小從齊納二極管電路獲取的電流,從而減小負載所引起的變化。
            用恒流源驅動以獲得最佳穩定性: 改善齊納二極管穩定性的另一種方法是使用良好的恒流源。僅使用電阻器的簡單電路就可以滿足許多應用的需要,但是采用電流源可以改善電路性能,因為幾乎可以保持電流恒定,從而保證輸出電壓的恒定。
            確保有足夠的電流進行反向擊穿: 必須確保有足夠的電流流過二極管,以確保其保持反向擊穿狀態。對于典型的400 mW器件,必須保持約5 mA的電流。有關最小電流的準確值,請參考特定器件的規格書。如果未提供此最小電流,則二極管將無法正常導通,并且整個電路將無法運行。
            確保不超過齊納二極管的最大電流限制: 雖然必須確保有足夠的電流流過齊納二極管,但不得超過最大限制。
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