穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路及其原理解析

一、電路組成

由穩(wěn)壓二極管 Dz 和限流電阻 R 所組成的穩(wěn)壓電路是一種最簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電源。從該穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路可以得到兩個(gè)基本關(guān)系式：

Ui=Ur+Uo

Ir=Idz+IL

在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，只要能是穩(wěn)壓管始終工作在穩(wěn)壓區(qū)，即保證穩(wěn)壓管的電流：Iz《Idz《Izm，輸出電壓 Uo 就基本穩(wěn)定。

二、穩(wěn)壓原理

對(duì)于任何穩(wěn)壓電路都應(yīng)該從兩方面考察其穩(wěn)壓特性：

1、電網(wǎng)電壓波動(dòng)

2、負(fù)載變化

1、電網(wǎng)電壓波動(dòng)

當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí)，穩(wěn)壓電路的輸入電壓 Ui 隨之增大，輸出電壓 Uo 也隨之按比例增大，由于 Uo=Uz，根據(jù)穩(wěn)壓管的伏安特性，Uz 的增大將使 Idz 急劇增大，Ir 必然隨之 Idz 急劇增大，Ur 會(huì)同時(shí)隨著 Ir 而急劇增大，，而 Ur 增大必將會(huì)使輸出電壓 Uo 減少。因此，只要參數(shù)選擇合適，R 上的電壓增量就可以與 Ui 的增量近似相等，從而使 Uo 基本不變。簡(jiǎn)單描述如下：

當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí)，各電量的變化與上述過(guò)程相反。

可見(jiàn)，當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)，穩(wěn)壓電路通過(guò)限流電阻 R 上電壓的變化來(lái)抵消 Ui 的變化，即ΔUr≈ΔUi，從而使 Uo 不變。

2、負(fù)載變化

當(dāng)負(fù)載電阻 RL 減少即負(fù)載電流 IL 增大時(shí)，Ir 增大，Ur 也隨之增大，Uo 必然下降，即 Uz 下降，根據(jù)穩(wěn)壓管的伏安特性，Uz 的下降使 Idz 急劇減小，從而 Ir 隨之急劇減小，從而 Ir 隨之急劇減小。如果參數(shù)選擇恰當(dāng)，可使ΔIdz≈-ΔIL，使 Ir 基本不變，從而 Uo 也就基本不變。簡(jiǎn)單描述如下：

顯然，在電路中只要使ΔIz≈-ΔIL，就可以使 Ir 基本不變，從而保證 Uo 基本不變。

綜上所述，在穩(wěn)壓二極管所組成的穩(wěn)壓電路中，利用穩(wěn)壓管所起的電流調(diào)節(jié)作用，通過(guò)限流電阻 R 上電壓或電流的變化進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓目的。限流電阻 R 既限制穩(wěn)壓管中的電流使其正常工作，又與穩(wěn)壓管相配合以達(dá)到穩(wěn)壓的目的。

審核編輯 黃昊宇