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穩壓管等效電路原理

生活更新时间:2024-09-18 02:21:45

整流濾波電路雖然可以将交流電壓轉換成相對平滑的直流電壓，但是當電網波動或者輸出負載變化時，其輸出電壓平均值會随之波動，當我們需要更加穩定的直流電壓時，除整流濾波電路外，還需要加穩壓電路配合使用，下面對穩壓電路的組成，相關原理及電路參數選擇做一個介紹！

電路組成

基本電路組成如下圖虛線框所示，配合整流濾波電路使用。

穩壓管等效電路原理（穩壓管穩壓電路組成）1

穩壓二極管穩壓電路

Dz為穩壓二極管，電阻R為限流電阻，這樣就構成了一個簡單但十分實用的直流穩壓電源。

V1為整流濾波後的電壓，RL是負載電阻。

由此我們可以得出上圖中存在的兩個基本公式：

V_{1=Vo VR}

_{IR=Iz Io}

_{2.穩壓管伏安特性}

穩壓管等效電路原理（穩壓管穩壓電路組成）2

穩壓管伏安特性曲線

從伏安特性曲線看出，當穩壓管反向接入電路中，且保證電流在Izmin和Izmax之間時，其電壓就會穩定在Uz，此時輸出電壓Vo就基本穩定。

3.穩壓原理

我們從兩個方面考慮其穩壓特性：一個是電網波動引起的輸出電壓變化，另一個是負載變化引起的輸出電壓的變化。

電網電壓升高

此時整流濾波後的輸出電壓V1随之升高，那麼輸出電壓Vo也将變大，但由于穩壓電路的存在，Vo=Vz，根據穩壓管的伏安特性，Vz提高時将使Iz迅速增大（急劇增大），那麼前面提到的基本公式可以得出IR也将迅速增大，由歐姆定律可知此時VR将迅速增大，而V1=Vo VR，V1是一定的，那麼Vo必将減小。即電網波動引起的Vo的變化将通過VR的變化而相互抵消平衡，那麼就達到了穩壓的目的。整個過程可以描述如下：

電網電壓↑→V1↑→Vo↑→Iz↑→IR↑→VR↑→Vo↓

電網下降時過程與上述變化過程相反。

負載電阻RL增大

此時負載電流IL将減小，此時IR也将随之減小，那麼VR也将減小，根據V1=Vo VR，可以得出Vo将增大，即Vz增大，根據穩壓管伏安特性，此時Vz的增大将使Iz急劇增大，那麼IR将急劇增大，當選擇參數合适時，穩壓管正常工作，那麼保證△Iz≈-△IL，使得IR基本不變，從而Vo基本不變。此過程可描述為如下：

RL↑→Vo↓→Iz↓→IR↓→△Iz≈-△IL→IR不變→Vo基本不變

這就是穩壓二極管電路穩壓原理，可以看出，限流電阻除了保證穩壓管的電流在正常工作電流範圍内，還與穩壓管配合達到穩壓目的，一般可以認為，當有穩壓管存在時，必須有相匹配的限流電阻。

後面我将介紹穩壓管穩壓電路參數選擇，主要是限流電阻R的選擇，我是頭腦有點熱的電子君歡迎評論轉發交流！

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