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(gè)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(shí)，PN結(jié)不會(huì)損壞(普通二極管的PN結(jié)是會(huì)損壞)，在穩(wěn)壓二極管用來穩(wěn)定電壓時(shí)就是利用它的這一擊穿特性。由于穩(wěn)壓二極管具有穩(wěn)壓作用，因此在很多電路當(dāng)中均有應(yīng)用，如穩(wěn)壓電源、限幅電路、過壓保護(hù)電路、補(bǔ)償電路等等。下面一起來看看其常應(yīng)用的電路：
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(jiǎn)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(gè)電路在很多場(chǎng)合下都有應(yīng)用。
圖2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖
3.溫度補(bǔ)償
穩(wěn)壓二極管在溫度補(bǔ)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(bǔ)型穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，采用互補(bǔ)型穩(wěn)壓二極管對(duì)于穩(wěn)壓要求較高的電路當(dāng)中，特別是溫度對(duì)電壓的影響，這種具有溫度互補(bǔ)特性的穩(wěn)壓二極管內(nèi)部其實(shí)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(shí)，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(bǔ)償作用。
圖3 溫度補(bǔ)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(shí)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(shí)，+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(shí)VD1截止，沒有電流流過繼電器K1，K1的觸點(diǎn)保持接通狀態(tài)，+V通過繼電器觸點(diǎn)為負(fù)載RL正常供電。
當(dāng)工作電壓+V出現(xiàn)浪涌時(shí)，由于電壓升高，穩(wěn)壓二極管VD1導(dǎo)通，這時(shí)有電流流過繼電器K1，K1的觸點(diǎn)斷開，電壓+V不能通過繼電器觸點(diǎn)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(jī)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(shí)，R1和R2分壓后的電壓不足以使穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，這時(shí)VT1基極電壓為OV，VT1截止，其集電極為高電平，此時(shí)待機(jī)保護(hù)電路不動(dòng)作，電視機(jī)正常工作。
當(dāng)+115V過高時(shí)，Rl和R2分壓后的電壓足以使穩(wěn)壓二極管VD1導(dǎo)通，這時(shí)VT1飽和導(dǎo)通，其集電極為低電平，通過待機(jī)控制線的控制使電視機(jī)進(jìn)入待機(jī)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(hào)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(hào)幅度沒有超過VD1穩(wěn)壓值時(shí)，這一信號(hào)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(hào)幅度超過VD1穩(wěn)壓值時(shí)，幅度超過部分使VDI導(dǎo)通，信號(hào)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(diǎn)。
(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(hào)。
(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(hào)，同時(shí)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(duì)于信號(hào)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(shí)，電感L1兩端產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)為上正卞負(fù)，這一反向電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)能量釋放，D71071D 使開關(guān)S1上不會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)勢(shì)，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(shí)，+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(shí)，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。
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