稳压二极管的常用应用电路设计介绍，你会用了吗

一、什么是稳压二极管

稳压管二极管的一种，它比较特殊，基本结构与普通二极管一样，也有一个PN结。由于制造工艺的不同，当这种PN结处于反向击穿状态时，PN结不会损坏（普通二极管的PN结是会损坏），在稳压二极管用来稳定电压时就是利用它的这一击穿特性。一般二极管反向电压超过其反向耐压值时会被击穿而损坏，但是稳压二极管在承受反向电压达到稳压值时,反向电流急剧增大。只要反向电流值不超过允许的最大电流,就可以正常工作，它的反向伏安特性曲线较陡、线性度很好。

2、稳压管工作原理

如下图是稳压二极管伏安特性曲线图，当电压大达到稳压值Uz时，曲线很陡，说明流过稳压二极管的电流在大小变化时，稳压二极管两端的电压大小基本不变，也就是说在在一定电压范围内，随着流过稳压二极管的电流变化，稳压二极管两端电压大小基本保持不变，这就是稳压二极管的工作原理，它利用的是它的反向工作特性。

3、稳压管主要参数

①稳定电压Uz： 稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压；

②稳定电流Iz： 稳压管反向击穿后稳定工作时的反向电流称为稳定电流。稳压管允许通过的最大反向电流称为最大稳定电流，使用稳压管时,工作电流不能超过，一般按大于2倍输出电压来设计；

③动态电阻Rz： 稳压管在反向击穿的曲线工作时,电压变化量△Uz与电流变化量△I之比称为动态电阻，动态电阻越小说明稳压性能越好；

④额定功耗Pz： 由芯片允许温升决定，它的额定值为稳定电压Uz和允许最大电流Iz的乘积。

⑤温度系数α： 稳压管的温度变化会导致稳定电压发生微小变化，因此温度变化1℃所引起管子两端电压的相对变化量即是温度系数，温度系数越小越好，说明稳压管受温度影响很小。

二、稳压二极管应用

稳压二极管由于具有稳压作用，因此在很多电路当中均有应用，广泛用在稳压电源、电子点火器、直流电平平移、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等当中。

1、稳压电路

如下图是阻容降压电路图，当负载RL电流增大时,电阻R2上的压降增大,负载电压随之降低，但是,只要稳压管两点电压稍有下降,稳压管电流就会显著减小,使通过电阻R2的电流和电阻R2上的压降基本不变,使得负载电压也基本不变。负载电流减小时,稳压过程则与此过程相反。

2、过压保护

过压有过高电压和低电压保护，如图是低压保护电路，避免负载长时间处于低压状态而端断开电路，它利用的是稳压二极管的击穿电压，一旦电源电压VCC超过稳压管击穿电压时，那么稳压管就会导通,这时候触点K吸合，继电器接通，负载RL工作。当VCC电压过低(没有达到稳压管稳定电压值)时,触点不动作，继电器不会吸合。

3、温度补偿

稳压二极管在温度补偿电路利用的是稳压二极管的温度系数，如下图是用温度互补型稳压二极管构成的稳压电路，采用互补型稳压二极管对于稳压要求较高的电路当中，特别是温度对电压的影响，这种具有温度互补特性的稳压二极管内部其实有两只普通的稳压二极管，但是它们的温度特性相反，当温度升高或下降时，一只二极管的管压降下降，另一只二极管的管压降升高，这样两只二极管总的管压降保持不变，起到到温度补偿作用。

4、限幅电路

如下图是反向比例电路，输入信号加入反相输入端，对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为Vout=-R3/R1*Vin。为了防止放大器输出电压超过限定值,可增加稳压管限幅，使输出的电压峰值被限制在稳压管的稳定电压值上。

工组中常见的稳压管应用电路

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基本从学物理我们就开始接触二极管，了解计算它的各种特性，今天旺哥和大家一起了解下二极管里面的一类二极管——稳压二极管，它很特殊，就是它的工作方式为应用在击穿状态，它不特殊，因为它也是也一个二极管，有着二极管的特性。因此稳压二极管经常应用在各种电路中，比如稳压电路，过压保护，限幅，等等众多电路之中。

下面旺哥和大家一起结合电路了解学习常见的稳压管应用电路、

经典的直流稳压电路

此原理图可以说是最经典，也是最原始的稳压管应用电路，它的结构简单，性能也一般，D2是稳压二极管，R1是保护稳压管的限流电阻，不稳定的12V电源电压经过电阻R1加到稳压管D2上面，因为稳压管D2的稳压值是5V，因此电源电压远大于这个值，稳压管D2处于工作状态，导通，将电压稳定在5V左右进行输出。这里指出一个重点，就是电源电压不足5V，便不能打开稳压管，因此稳压管不工作。当电源电压大于5V 稳压管工作，会将电压稳定在它的稳压值，直到承受不了高压损坏。

串联方式稳压电路

此电路中，是将稳压值为13V的稳压管D3串联进去，以将三极管的基极电压稳住来实现输出一个恒定电压。下面具体分析：左边电源电压为25V,经过电阻R4,打开稳压管D3，形成一个回路，此时稳压管D3上面会 稳压在13V左右，然后三极管Q1的基极被稳压二极管稳在13V,接着由于三极管Q1里面的基极发射极之间的二极管钳位原因，会将三极管Q1的发射极钳位在13-0.7V=12.3V左右，此时这个电路的输出端就会持续的输出一个稳定的12V电压。

过压保护

这个电路在以前的电视机等家用电器里面经常用到，当直流电源电压正常为115V时，两个电阻分压不会打开稳压管，因此不会使电视机进入待机状态，当直流电源电压大于115V时，结果相反，下面具体分析：当直流电源电压为115V时，电阻R6和电阻R7这个分压电路进行分压后的电压加到稳压管D4右边，此时不会打开稳压管，因此三极管Q2也不会动作待机保护电路不动作，电视机正常工作。当直流电源电压大于115V时，电阻R6,R7进行分压后的电压足以使稳压二极管D4打开，此时经过稳压管D4，到三极管Q2的基极经发射极进入GND,形成回路，驱动打开三极管Q2，导致待机控制IO被拉到GND,待机控制使电视机进入待机模式。

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