硅稳压二极管简称稳压管,是一种特殊的二极管,它与电阻配合具有稳定电压的特点。
1) 稳压管的伏安特性
通过实验测得稳压管伏安特性曲线如图1.1.11所示。
从特性曲线可以看到,稳压管正向偏压时,其特性和普通二极管一样;反向偏压时,开始一段和二极管一样,当反向电压达到一定数值以后,反向电流突然上升, 而且电流在一定范围内增长时,管两端电压只有少许增加,变化很小,具有稳压性能。这种“反向击穿”是可恢复的,只要外电路限流电阻保障电流在限定范围内,就不致引起热击穿而损坏稳压管。
稳压管的符号见图1.1.11。
2) 稳压管的主要参数
(1) 稳定电压值UVDZ: 稳压管在正常工作时管子的端电压, 一般为3~25V,高的可达200 V。
(2) 稳定电流IVDZ: 稳压管正常工作时的参考电流。开始稳压时对应的电流最小,为最小稳压电流IVDZmin;对应额定功耗时的稳压电流为最大稳压电流IVDZmax。正常工作电流IVDZ取VD2min~IVDZmax间某个值。
(3) 动态电阻rVDZ:稳压管端电压的变化量ΔUVDZ与对应电流变化量ΔIVDZ之比,即
其值为几欧至十几欧。
(4) 稳定电压的温度系数: 当温度变化1℃时稳压管的稳压值UVDZ的相对变化量。例如,2CW17的电压温度系数为9×10-4/℃。稳压值低于4 V的稳压管,电压温度系数为负(表现为齐纳击穿);高于7 V的稳压管,系数为正(表现为雪崩击穿);而6V左右的管子(呈现两种击穿), 稳压值受温度影响较小。
(5) 稳压管额定功耗PVDZM: 保证稳压管安全工作所允许的最大功耗。其大小为
PVDZM=UVDZIVDZmax
3) 稳压二极管的应用
稳压二极管用来构成的稳压电路, 如图1.1.12所示。
UI是不稳定的可变直流电压,希望得到稳定的电压UO, 故在两者之间加稳压电路。它由限流电阻R和稳压管VDZ构成, RL是负载电阻。
例 1.1在图1.1.13中,已知稳压二极管的UVDZ=6.3V, 当UI=±20V,R=1kΩ时,求UO。已知稳压二极管的正向导通压降UF=0.7 V。
解当UI=+20V, VDZ1反向击穿稳压,UVDZ1=6.3V,VDZ2正向导通,UF2=0.7V,则UO=+7V;同理,UI= -20V, UO= -7V。
稳压管稳压电路:
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