我是矽穩壓二極體及其應用的創造者。
由於整流濾波電路的輸出電壓隨電網電壓的波動和負載的變化而變化,對於要求電壓穩定的場合,必須採取穩壓措施,保證負載兩端的電壓基本不變。 一般來說,除了穩定被整流的交流電壓外,最簡單的電壓調節措施是使用矽調節二極體來穩定電壓。
1.矽調節二極體。
1、矽穩壓二極體是一種具有穩壓作用的特種二極體。 其形狀與普通二極體基本相同,文字符號常用DW表示。 矽穩壓二極體的伏安特性曲線如下圖所示
*。從曲線可以看出:
1)矽穩壓二極體的正向特性與普通二極體相同。
2)反向特性曲線比普通二極體更陡峭。當反向電壓較小時,電子管只有少量的反向電流。 當反向電壓達到一定值時,管子突然導通,即使電壓稍有公升高也會引起大電流。 這種現象稱為“擊穿”,uz稱為擊穿電壓(即調節管的穩定電壓)。 在反向擊穿區,調節管的電流變化幅度較大,但uz基本不變,這是調節管的穩定作用。
2、由於穩定管工作在反向擊穿狀態,在接電路時應接反,即穩定管的正極應接穩壓的負極,穩壓管的負極應接穩壓的正極。 如果調節管的極性反轉,則不能起到預期的穩定作用,調節管兩端的正向電壓約為07 伏。
二、矽穩壓二極體的主要引數。
1.電壓穩定 uz
在正常工作中,調節管兩端的反向電壓。 對於某類穩壓管中的每一根管子,它們的穩壓電壓並不完全相同,略高略低;因此,通常給出該型號管子穩定電壓值的範圍,如2DW7的電壓範圍為61~6.5 伏。
2.穩定當前IZ
保持穩定電壓的工作電流。
3. 最大穩定電流IZM
它是調節管的最大工作電流。 如果超過此電流,調節器將過熱並損壞。
4.動態阻力。
正常執行期間電量變化量與電流變化量之比。 較小的動態電阻意味著電流可以在很寬的範圍內變化,而調節管兩端的反向電壓變化很小。 因此,動態電阻越小,調節管的穩壓效果越好。
3.矽調壓管調壓電路。
1.由於矽調節管工作在反向擊穿區,管兩端的電壓在一定的電流範圍內近似恆定,因此可以將調壓管連線到負載的兩端,以穩定負載電壓。
雖然矽穩壓電路非常簡單且成本低廉,但輸出電流很小。
因為當負載開路時,所有的輸出電流都會流過調節管,如果這個電流超過調節器的最大穩定電流,調節管就會燒壞。
矽調節管的穩壓電路如下圖所示。
圖中,UR為需要穩定的直流電壓,R為限流電阻,RFZ為負載電阻,DW為矽穩壓器。
2、電路的工作過程如下:
1)設定要固定的負載電阻RFZ。當輸入電壓UR增大時,流過穩壓管的電流增大,流過限流電阻R的電流相應增大,使輸出電壓(即負載兩端的電壓)UC=Ur-U保持恆定。 同樣,如果輸入電壓降低,限流電阻兩端的電壓也會相應降低,從而確保負載兩端的電壓保持穩定。
2) 設定輸入電壓不變。當負載電阻減小時,負載電流增大,限流電阻兩端的壓降增大,輸出電壓減小。
但是,輸出電壓的輕微下降會引起流過調節管的電流降,從而抵消了限流電阻上負載電流變化引起的電壓變化,保證了輸出電壓的穩定性。
可以看出,限流電阻除了在穩壓管起到穩壓的作用外,不僅具有限流的作用,還具有調壓的作用,與穩壓管配合穩定輸出電壓。