穩(wěn)壓二極管應(yīng)用電路中主要參數(shù)的要求

穩(wěn)壓二極管比較特殊，基本結(jié)構(gòu)與普通二極管一樣，也有一個PN結(jié)。 由于制造工藝的不同，當(dāng)這種PN結(jié)處于反向擊穿狀態(tài)時，PN結(jié)不會損壞(普通二極管的PN結(jié)是會損壞)，在穩(wěn)壓二極管用來穩(wěn)定電壓時就是利用它的這一擊穿特性。

一般二極管反向電壓超過其反向耐壓值時會被擊穿而損壞，但是穩(wěn)壓二極管在承受反向電壓達(dá)到穩(wěn)壓值時,反向電流急劇增大。 只要反向電流值不超過允許的最大電流,就可以正常工作，它的反向伏安特性曲線較陡、線性度很好。

1 典型直流穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓二極管主要用來構(gòu)成直流穩(wěn)壓電路這種直流穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)壓性能一般。 圖所示是穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的典型直流穩(wěn)壓電路。 電路中，VD1是穩(wěn)壓二極管，Rl是VD1的限流保護(hù)電阻。

圖1 典型直流穩(wěn)壓電路圖

未經(jīng)穩(wěn)定的直流工作電壓+V通過R1加到穩(wěn)壓二極管上，由于+V遠(yuǎn)大于VD1穩(wěn)壓值，所以VD1進(jìn)入工作狀態(tài)，其兩端得到穩(wěn)定的直流電壓，作為穩(wěn)壓電路的輸出電壓。

2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

電路如圖2所示，在此電路中，串聯(lián)穩(wěn)壓管，BG的基極被穩(wěn)壓二極管D鉗定在13V，那么其發(fā)射極就輸出恒定的12V電壓了。 這個電路在很多場合下都有應(yīng)用。

圖2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖

3 溫度補償

穩(wěn)壓二極管在溫度補償電路利用的是穩(wěn)壓二極管的溫度系數(shù)，如圖3是用溫度互補型穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，采用互補型穩(wěn)壓二極管對于穩(wěn)壓要求較高的電路當(dāng)中，特別是溫度對電壓的影響，這種具有溫度互補特性的穩(wěn)壓二極管內(nèi)部其實有兩只普通的穩(wěn)壓二極管，但是它們的溫度特性相反，當(dāng)溫度升高或下降時，一只二極管的管壓降下降，另一只二極管的管壓降升高， 這樣兩只二極管總的管壓降保持不變，起到到溫度補償作用。

圖3 溫度補償電路圖

4 電子濾波器

圖4所示是電子濾波器中的穩(wěn)壓二極管應(yīng)用電路。 電路中，VD1是穩(wěn)壓二極管，VT1是電子濾波管，C1是VT1基極濾波電容，R1是VT1偏置電阻。

圖4 電子濾波器電路圖

在穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通后，將VT1基極電壓穩(wěn)壓在13V，根據(jù)三極管發(fā)射結(jié)導(dǎo)通后的結(jié)電壓基本不變特性可知，這時VT1發(fā)射極直流輸出電壓也是穩(wěn)定的，達(dá)到穩(wěn)定直流輸出電壓的目的。

5 浪涌保護(hù)電路

圖5所示是穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的浪涌保護(hù)電路。 電路中，K1是繼電器，VD1是穩(wěn)壓二極管，Rl是限流保護(hù)電阻，RL是負(fù)載電阻。

圖5 浪涌保護(hù)電路圖

當(dāng)工作電壓+V沒有浪涌出現(xiàn)時，+V電壓沒有高到足以使穩(wěn)壓二極管VD1導(dǎo)通的程度，這時VD1截止，沒有電流流過繼電器K1，K1的觸點保持接通狀態(tài)，+V通過繼電器觸點為負(fù)載RL正常供電。

當(dāng)工作電壓+V出現(xiàn)浪涌時，由于電壓升高，穩(wěn)壓二極管VD1導(dǎo)通，這時有電流流過繼電器K1，K1的觸點斷開，電壓+V不能通過繼電器觸點為負(fù)載RL供電，達(dá)到保護(hù)負(fù)載RL的目的。

6 過壓保護(hù)電路

圖6所示是穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的過壓保護(hù)電路，這是電視機中的具體應(yīng)用電路。 電路中VD1是穩(wěn)壓二極管，VT1是控制管，+115V是主工作電壓。

圖6 過壓保護(hù)電路圖

電阻R1和R2構(gòu)成+115V直流工作電壓的分壓電路，分壓后的電壓通過穩(wěn)壓二極管加到VT1基極。 當(dāng)+115V電壓大小正常時，R1和R2分壓后的電壓不足以使穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，這時VT1基極電壓為OV，VT1截止，其集電極為高電平，此時待機保護(hù)電路不動作，電視機正常工作。

當(dāng)+115V過高時，Rl和R2分壓后的電壓足以使穩(wěn)壓二極管VD1導(dǎo)通，這時VT1飽和導(dǎo)通，其集電極為低電平，通過待機控制線的控制使電視機進(jìn)入待機保護(hù)狀態(tài)。

7 限幅電路

圖7所示是穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的限幅電路。 電路中，Al和A2是集成電路，VD1和VD2是穩(wěn)壓二極管。

圖7 限幅電路圖

從集成電路Al的①腳輸出信號通過Rl加到集成電路A2的①腳。 當(dāng)集成電路Al的①腳輸出信號幅度沒有超過VD1穩(wěn)壓值時，這一信號完整地加到集成電路A2的①腳上; 當(dāng)集成電路Al的①腳輸出信號幅度超過VD1穩(wěn)壓值時，幅度超過部分使VDI導(dǎo)通，信號幅度的最大值被限制，達(dá)到限幅目的。

關(guān)于限幅電路分析的細(xì)節(jié)還要說明下列幾點。

(1) R2和VD2構(gòu)成的限幅電路與Rl和VD1構(gòu)成的電路工作原理一樣，只是它用來限幅集成電路Al的②腳輸出信號。

(2) RI和R2的作用一樣，它用來傳輸集成電路Al和A2之間的信號，同時也是VD1和VD2的限流保護(hù)電阻。

(3) 限幅電路只是限去電壓值超過穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的部分，對于信號電壓幅度小于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的部分無限幅作用。

8 電弧抑制電路

圖8所示是穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的電弧抑制電路，這種電路通常用于一些功率較大的電磁吸鐵控制電路中。 電路中，VD1是穩(wěn)壓二極管，L1是電感，R1是限流保護(hù)電阻，S1是電源開關(guān)。

圖8 電弧抑制電路

電路工作原理是：在電源開關(guān)S1從接通轉(zhuǎn)為斷開時，電感L1兩端產(chǎn)生的反向電動勢為上正卞負(fù)，這一反向電動勢很大，通過R1加到了穩(wěn)壓二極管VD1兩端，使之導(dǎo)通，這樣、將反向電動勢能量釋放，D71071D 使開關(guān)S1上不會產(chǎn)生很大的電動勢，從而不能產(chǎn)生電弧，達(dá)到了消弧目的。

電源開關(guān)S1正常接通時，+V通過Rl加到VD1上的電壓不夠大，不足以使VD1導(dǎo)通，所以VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，不影響電路正常工作。

以上就是穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用電路介紹了。 選用穩(wěn)壓二極管時，應(yīng)滿足應(yīng)用電路中主要參數(shù)的要求。 穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的基準(zhǔn)電壓值相同，穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)高于應(yīng)用電路的最大負(fù)載電流50%左右。