稳压二极管选型攻略

硬件笔记本 2023-06-12 07:40

点击上方名片关注了解更多


01

稳压二极管工作原理


稳压二极管也叫稳压管,它在电路中一般起到稳定电压的作用,也可以为电路提供基准电压值。


稳压二极管使用特殊工艺制造,这种工艺使它在反向击穿时仍然可以长时间稳定工作,不损坏,而工作在反向击穿状态的稳压管只要工作电流保持在一定范围,则它两端电压波动的范围就很小,稳压管正是利用这个特性实现稳压的。

图1是稳压管伏安特性曲线,在正常稳压工作状态下,稳压管就工作在图中AB这段区间。


02

稳压二极管重要参数


1 稳定电压

稳定电压是指标称稳定电压,理想稳压管的稳压值是一个固定的电压数值,但实际真实稳压管的稳定电压会在一定范围波动,有些型号的稳压管应用手册中会给出标称稳定电压值,最小稳定电压值和最大稳定电压值,但也有些手册中只给出标称稳定电压值。

图2所示是稳压管1N4733A-G的应用手册中给出的稳定电压值。


2 最大耗散功率

最大耗散功率是指可以稳定工作的最大功率值,在工作电路中稳压管的功率不应超过这个值。

图3所示是稳压管1N47XXA-G的应用手册中给出的最大耗散功率值。


3 额定工作电流(IZT)

额定工作电流是指稳压管可以长时间稳定工作,并且稳压性能最好时对应的工作电流值。

图4所示是稳压管1N4733A-G的应用手册中给出的额定工作电流。


4 最小稳定工作电流

最小稳定工作电流是指可以使稳压管具有稳压功能的最小工作电流,如果稳压管电流小于这个值,会进入反向截止区,在反向截止区稳压管是没有稳压功能的。

图5所示是稳压管1N4733A-G的应用手册中给出的最小稳定工作电流,1毫安。


5 最大稳定工作电流

最大稳定工作电流是指可以使稳压管具有稳压功能的最大工作电流,如果超过这个电流,会导致稳压管损坏。有些稳压管的应用手册中并没有给出最大稳定工作电流,这是因为这个参数可以由标称稳定电压和最大耗散功率两个参数得出。


6 动态电阻

稳压管的动态电阻等于电压变化与电流变化的比值。动态电阻越小稳压效果越好,这是因为动态电阻小,则相同电流变化引起的电压变化就越小,所以电压就越稳定。从稳压管的反向伏安特性可以看出,稳压管的工作电流越接近最大稳定工作电流则动态电阻越小,越接近最小工作电流则动态电阻越大。所以稳压管工作电流接近最大稳定工作电流时稳压效果才好。

图6所示是稳压管1N4733A-G的应用手册中给出的动态电阻。


03

稳压二极管稳压原理的定性分析

稳压管在电路应用中一般要串联一个限流电阻,用来保护稳压管,避免工作电流过大导致损坏,另外通过选定合理的限流电阻值,也可以避免稳压管工作电流过小而进入反向截止区,失去稳压效果。所以说这个限流电阻R即起到保护作用,也起到设定合适工作电流的作用。下图7是稳压二极管的典型应用电路:

对于图7中典型稳压电路的稳压过程我们先进行一下定性分析,从图中我们容易看出,在限流电阻值固定的情况下,能影响到稳压管工作电流的因素有两个,一是输入端电压UI的波动,另一个是负载电阻RL大小的变化。现在我们假设一种情况:即输入电压UI不变,但负载电阻RL变小时是如何稳压的。

由于负载电阻RL变小会直接导致负载通路的电流IR变大,所以流过限流电阻的电流IR会增大,导致限流电阻压降增大,所以稳压管两端电压(即负载电阻两端电压UO)变小,导致稳压管电流IDZ减小,这又会引起限流电阻电流减小,所以限流电阻电压当然也会随之减小,最终导致稳压管电压又增大,即负载电阻两端电压增大。这个过程的核心是稳压管端电压变小导致稳压电流减小,从而把稳压管两端电压又重新推高。具体变化过程如下图8所示:

另外,如果假设负载电阻不变,而输入电压增大或减小,则稳压过程的推导与上述类似,这里就不再赘述了。


04

稳压二极管典型电路限流电阻计算


下面我们针对这个典型稳压电路的一组数据,计算限流电阻的阻值。具体参数如下:

电源电压波动范围:13~15V

负载电阻变化范围:300~500Ω

稳压管工作电流范围:5~40ma

稳压管工作电压:6V

对于限流电阻的阻值我们首先要知道,它即不能过大,也不能过小,过大会导致稳压管电流过大损坏,过小会导致稳压管位于反向截止区而不能进入稳压工作状态。所以这个限流电阻就会存在一个上限值和一个下限值,导致稳压管分别工作于最小和最大电流两种极限状态,这两种状态是由于电源电压波动和负载电阻变化引起的,所以根据之前的定性分析,我们可以比较容易的分析出这两种状态的情况,如下表所示:

可以看到,在情况2的状态下,当负载电阻值最大时,负载通路的电流相对最小,而此时电源电压却最大,这两个因素共同作用于稳压管上,导致稳压管电流最大。这种情况就类似于下图9中所示的水库泄洪情况:

图9中副闸门的作用是配合主闸门控制水位并在适当的时候保护主闸门,避免主闸门承受过大的水压。当上游来水量增加时,如果同时主闸门把开口关到最小,这两个条件同时发生时副闸门就会面临水流最大的极限情况。这里水库的模型与稳压电路有如下对应关系:

主闸门 --> 负载电阻

副闸门 --> 稳压管

上游水量增加 --> 电源电压增加

主闸门开口关小 --> 负载电阻增加

副闸门水量最大 --> 稳压管电流最大

从上述关系中,我们可以计算出当稳压管工作电流最小时,输入电压最小,负载电流最大,此时对应的限流电阻值最大:

同理也很容易计算出限流电阻最小值为180Ω,我们可以取中间值220Ω的电阻(标准阻值中没有230Ω的电阻)。


05

总结

稳压管在使用中要注意以下问题:

1 稳压管使用时要串联一个限流电阻,用来保护稳压管并设定其工作电流。

2  实际稳压管的稳定电压值是一个范围,同一批稳压管的实际稳压值可能会存在差异,但不会和标称稳压值差太多。

3 稳压管可以串联使用,串联有四种不同接法,不同接法的稳压数值也各不相同。一般不并联使用。

4 为了使稳压效果更稳定,需要使稳压管工作在中度偏深的击穿状态,所以输入的电压值最好是2到3倍的稳定电压值,即Uin=2~3(UZD),比如如果要使电压稳定在12伏,而输入电压是18伏,虽然可以稳压,但是稳压管处在浅度击穿状态,稳压效果并不好。

5 稳压管工作状态电流值不高,比如上述的1N47XXA系列最高也不到100ma,所以不适用于大功率的场合。

6 稳压管的稳定电压有一定范围,在要求高精度电压的场合并不适用,这时可以使用专用的稳压模块代替。

声明:


声明:本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有,如有侵权,联系删除。

推荐阅读

  • 电路设计-电路分析

  • EMC相关文章

  • 电子元器件


后台回复“加群,管理员拉你加入同行技术交流群。

硬件笔记本 一点一滴,厚积薄发。
评论 (0)
  • 一、gao效冷却与控温机制‌1、‌冷媒流动设计‌采用低压液氮(或液氦)通过毛细管路导入蒸发器,蒸汽喷射至样品腔实现快速冷却,冷却效率高(室温至80K约20分钟,至4.2K约30分钟)。通过控温仪动态调节蒸发器加热功率,结合温度传感器(如PT100铂电阻或Cernox磁场不敏感传感器),实现±0.01K的高精度温度稳定性。2、‌宽温区覆盖与扩展性‌标准温区为80K-325K,通过降压选件可将下限延伸至65K(液氮模式)或4K(液氦模式)。可选配475K高温模块,满足材料在ji端温度下的性能测试需求
    锦正茂科技 2025-04-30 13:08 401浏览
  • 贞光科技代理品牌紫光国芯的车规级LPDDR4内存正成为智能驾驶舱的核心选择。在汽车电子国产化浪潮中,其产品以宽温域稳定工作能力、优异电磁兼容性和超长使用寿命赢得市场认可。紫光国芯不仅确保供应链安全可控,还提供专业本地技术支持。面向未来,紫光国芯正研发LPDDR5车规级产品,将以更高带宽、更低功耗支持汽车智能化发展。随着智能网联汽车的迅猛发展,智能驾驶舱作为人机交互的核心载体,对处理器和存储器的性能与可靠性提出了更高要求。在汽车电子国产化浪潮中,贞光科技代理品牌紫光国芯的车规级LPDDR4内存凭借
    贞光科技 2025-04-28 16:52 327浏览
  • 一、智能家居的痛点与创新机遇随着城市化进程加速,现代家庭正面临两大核心挑战:情感陪伴缺失:超60%的双职工家庭存在“亲子陪伴真空期”,儿童独自居家场景增加;操作复杂度攀升:智能设备功能迭代导致用户学习成本陡增,超40%用户因操作困难放弃高阶功能。而WTR096-16S录音语音芯片方案,通过“语音交互+智能录音”双核驱动,不仅解决设备易用性问题,更构建起家庭成员间的全天候情感纽带。二、WTR096-16S方案的核心技术突破1. 高保真语音交互系统动态情绪语音库:支持8种语气模板(温柔提醒/紧急告警
    广州唯创电子 2025-04-28 09:24 196浏览
  •  探针台的维护直接影响其测试精度与使用寿命,需结合日常清洁、环境控制、定期校准等多维度操作,具体方法如下:一、日常清洁与保养1.‌表面清洁‌l 使用无尘布或软布擦拭探针台表面,避免残留清洁剂或硬物划伤精密部件。l 探针头清洁需用非腐蚀性溶剂(如异丙醇)擦拭,检查是否弯曲或损坏。2.‌光部件维护‌l 镜头、观察窗等光学部件用镜头纸蘸取wu水jiu精从中心向外轻擦,操作时远离火源并保持通风。3.‌内部防尘‌l 使用后及时吹扫灰尘,防止污染物进入机械滑
    锦正茂科技 2025-04-28 11:45 123浏览
  • 4月22日下午,备受瞩目的飞凌嵌入式「2025嵌入式及边缘AI技术论坛」在深圳深铁皇冠假日酒店盛大举行,此次活动邀请到了200余位嵌入式技术领域的技术专家、企业代表和工程师用户,共享嵌入式及边缘AI技术的盛宴!1、精彩纷呈的展区产品及方案展区是本场活动的第一场重头戏,从硬件产品到软件系统,从企业级应用到高校教学应用,都吸引了现场来宾的驻足观看和交流讨论。全产品矩阵展区展示了飞凌嵌入式丰富的产品线,从嵌入式板卡到工控机,从进口芯片平台到全国产平台,无不体现出飞凌嵌入式在嵌入式主控设备研发设计方面的
    飞凌嵌入式 2025-04-28 14:43 180浏览
  • 浪潮之上:智能时代的觉醒    近日参加了一场课题的答辩,这是医疗人工智能揭榜挂帅的国家项目的地区考场,参与者众多,围绕着医疗健康的主题,八仙过海各显神通,百花齐放。   中国大地正在发生着激动人心的场景:深圳前海深港人工智能算力中心高速运转的液冷服务器,武汉马路上自动驾驶出租车穿行的智慧道路,机器人参与北京的马拉松竞赛。从中央到地方,人工智能相关政策和消息如雨后春笋般不断出台,数字中国的建设图景正在智能浪潮中徐徐展开,战略布局如同围棋
    广州铁金刚 2025-04-30 15:24 270浏览
  • 在CAN总线分析软件领域,当CANoe不再是唯一选择时,虹科PCAN-Explorer 6软件成为了一个有竞争力的解决方案。在现代工业控制和汽车领域,CAN总线分析软件的重要性不言而喻。随着技术的进步和市场需求的多样化,单一的解决方案已无法满足所有用户的需求。正是在这样的背景下,虹科PCAN-Explorer 6软件以其独特的模块化设计和灵活的功能扩展,为CAN总线分析领域带来了新的选择和可能性。本文将深入探讨虹科PCAN-Explorer 6软件如何以其创新的模块化插件策略,提供定制化的功能选
    虹科汽车智能互联 2025-04-28 16:00 231浏览
  • 随着电子元器件的快速发展,导致各种常见的贴片电阻元器件也越来越小,给我们分辨也就变得越来越难,下面就由smt贴片加工厂_安徽英特丽就来告诉大家如何分辨的SMT贴片元器件。先来看看贴片电感和贴片电容的区分:(1)看颜色(黑色)——一般黑色都是贴片电感。贴片电容只有勇于精密设备中的贴片钽电容才是黑色的,其他普通贴片电容基本都不是黑色的。(2)看型号标码——贴片电感以L开头,贴片电容以C开头。从外形是圆形初步判断应为电感,测量两端电阻为零点几欧,则为电感。(3)检测——贴片电感一般阻值小,更没有“充放
    贴片加工小安 2025-04-29 14:59 319浏览
  • 网约车,真的“饱和”了?近日,网约车市场的 “饱和” 话题再度引发热议。多地陆续发布网约车风险预警,提醒从业者谨慎入局,这背后究竟隐藏着怎样的市场现状呢?从数据来看,网约车市场的“过剩”现象已愈发明显。以东莞为例,截至2024年12月底,全市网约车数量超过5.77万辆,考取网约车驾驶员证的人数更是超过13.48万人。随着司机数量的不断攀升,订单量却未能同步增长,导致单车日均接单量和营收双双下降。2024年下半年,东莞网约出租车单车日均订单量约10.5单,而单车日均营收也不容乐
    用户1742991715177 2025-04-29 18:28 286浏览
  • 在智能硬件设备趋向微型化的背景下,语音芯片方案厂商针对小体积设备开发了多款超小型语音芯片方案,其中WTV系列和WT2003H系列凭借其QFN封装设计、高性能与高集成度,成为微型设备语音方案的理想选择。以下从封装特性、功能优势及典型应用场景三个方面进行详细介绍。一、超小体积封装:QFN技术的核心优势WTV系列与WT2003H系列均提供QFN封装(如QFN32,尺寸为4×4mm),这种封装形式具有以下特点:体积紧凑:QFN封装通过减少引脚间距和优化内部结构,显著缩小芯片体积,适用于智能门铃、穿戴设备
    广州唯创电子 2025-04-30 09:02 332浏览
  • 文/郭楚妤编辑/cc孙聪颖‍越来越多的企业开始蚕食动力电池市场,行业“去宁王化”态势逐渐明显。随着这种趋势的加强,打开新的市场对于宁德时代而言至关重要。“我们不希望被定义为电池的制造者,而是希望把自己称作新能源产业的开拓者。”4月21日,在宁德时代举行的“超级科技日”发布会上,宁德时代掌门人曾毓群如是说。随着宁德时代核心新品骁遥双核电池的发布,其搭载的“电电增程”技术也走进业界视野。除此之外,经过近3年试水,宁德时代在换电业务上重资加码。曾毓群认为换电是一个重资产、高投入、长周期的产业,涉及的利
    华尔街科技眼 2025-04-28 21:55 204浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍2023年,厨电行业在相对平稳的市场环境中迎来温和复苏,看似为行业增长积蓄势能。带着对市场向好的预期,2024 年初,老板电器副董事长兼总经理任富佳为企业定下双位数增长目标。然而现实与预期相悖,过去一年,这家老牌厨电企业不仅未能达成业绩目标,曾提出的“三年再造一个老板电器”愿景,也因市场下行压力面临落空风险。作为“企二代”管理者,任富佳在掌舵企业穿越市场周期的过程中,正面临着前所未有的挑战。4月29日,老板电器(002508.SZ)发布了2024年年度报告及2025
    华尔街科技眼 2025-04-30 12:40 281浏览
  • 你是不是也有在公共场合被偷看手机或笔电的经验呢?科技时代下,不少现代人的各式机密数据都在手机、平板或是笔电等可携式的3C产品上处理,若是经常性地需要在公共场合使用,不管是工作上的机密文件,或是重要的个人信息等,民众都有防窃防盗意识,为了避免他人窥探内容,都会选择使用「防窥保护贴片」,以防止数据外泄。现今市面上「防窥保护贴」、「防窥片」、「屏幕防窥膜」等产品就是这种目的下产物 (以下简称防窥片)!防窥片功能与常见问题解析首先,防窥片最主要的功能就是用来防止他人窥视屏幕上的隐私信息,它是利用百叶窗的
    百佳泰测试实验室 2025-04-30 13:28 509浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦