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Part 01
前言
最近在论坛里看到有人提问一个问题,就是电路中为什么要用几个低压齐纳二极管串联取代一个更高电压的齐纳二极管?比如12V供电,明明一个12V稳压输出的齐纳二极管就能搞定,有必要用两个6V的齐纳二极管串联实现稳压输出吗?使用两个齐纳二极管会占用更多的PCB空间,并且还会增加产品的成本,目的何在呢?
关于这个问题,我查阅了相关资料之后,使用两个齐纳二极管串联确实能改善设计,主要是出于两方面的考量,一个是温度,一个是输入电压波动。使用两个齐纳二极管串联可以改善温度以及输入电压波动对输出稳压的影响,以下是详细分析。
Part 02
改善温度波动对输出稳压的影响
不管任何的输出稳压电路,我们在进行相关的电路设计中,都需要重点考虑结温的变化对稳压的影响。为了减小温度对稳压器输出电压的影响,其中一种常见的方法是通过串联较低电压齐纳二极管来实现。不同稳压值的齐纳二极管温度系数也不一样,比如下图,4.2V以下的齐纳二极管温度系数为负,也就是温度越高,稳压值越低,4.2V以上的齐纳二极管温度系数为正,也就是温度越高,稳压值越高,如果采用一正一负两个二极管串联,这样两个齐纳二极管串联后,整体的稳压值随温度波动就会减小。
两个齐纳二极管串联后的另外一点优势是串联后的整体等效Tc是小于使用一个高电压齐纳二极管的Tc,这一点可以通过公式来证明,等效Tc:
Part 03
改善输入电压波动对输出稳压的影响
稳压值越大的齐纳二极管齐纳阻抗也就越大,这意味着相同的Iz变化量导致的Vz变化量越大,从而稳压效果越差,两个6V齐纳二极管串联后的串联阻抗会远低于单个12伏齐纳二极管的阻抗:7+7<<30。
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