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稳压管的特性及应用场景
添加时间:2020-7-17 10:28:47 出处: 作者: 点击:35

编者悟语一时之兴,终究不能解决什么问题,如果存在更彻底的解决方式,我会选择去再等等,不能屈从于生活那细微的渗透,你不能保证那轻声的诱惑之后,不会隐藏有暴跳如雷的嚎叫,更不能无视的受着那时间的凌辱。

稳压管是很有特色的一种存在,它的正向特性与反向特性反差鲜明,一个经验丰富的工程师能够根据它的特性设计出很巧妙的电路,解决实际中面临的种种问题,下面我就用一篇文章给大家讲讲稳压管的特性、选型及应用等方面的内容。


1 稳压管的定义
稳压二极管又称齐纳二极管,是一种硅材料制成的面接触型的晶体二极管,简称稳压管。正向导通相当于普通二极管有个结电压(0.3-0.7V),反向导通在一定范围内随着电流的变化电压稳定在一个值附近。
稳压管是通过反向导通来提供稳定电压的,但这个稳定电压要受温度、电流等因素的影响。
2 稳压管的分类
    1)按材料分类
 ① 塑料封装

 料封装的稳压管分为表面封装和引线封装

 ② 金属封装    
 ③ 玻璃封装
    2)按是否带温度补偿分类
 ① 普通稳压管
 ② 带温度补偿的稳压管
带温度补偿的稳压管,在温度发生变化时会有一定的自我调节能力,以使电压温度在稳压值附加。
    3)按功率大小分类
     功率大小主要是从能耗角度区分的,根据稳压管电流容量的大小分为三种。

    ① 小功率稳压管
    ② 中功率稳压管
    ③ 大功率稳压管
3 稳压管的常见标称电压
常见稳压管标称值如下。3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V等。
4 稳压管的伏安特性

稳压管的伏安特性如下,以UDZS6系列为例。

上图中每条线是一种型号的稳压管,纵轴是电流,横轴为电压。


可以看出此系列稳压管在100nA到1mA电流区间电压都是比较稳定的,超过1mA后电压变化存在一些差别。


可以看出标称值低于5V的稳压管稳压特性变差。


5 稳压管的常用参数
    下面提到的缩写是一般稳压管手册中通用的,需要查看所用型号稳压管的参数可以根据缩写取找。
    1)稳定电压(Vz)        稳压管工作在额定电流时,稳压管两端产生的稳定电压。此值会随电流和温度的会有一些微小的变化(在一定范围内)。
    2)稳定电流(Iz)
    当产生稳定电压时流过稳压管的反向电流。稳定电流Iz有最小稳定电流和最大稳定电流的限制范围,不在此范围内稳压效果就会变差。
    3)反向漏电流(IR)        稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。漏电流过程功耗会增大,一般来说漏电流越小越好,但也要视情况而且,如果漏电流影响了其他部分电流的特性,就不一定是越小越好了。
    稳压管的漏电流在不同电压下会有差别,一般可以在手册中查到。

    4)动态电阻(rz
    指稳压管两端电压的变化与电流变化的比值。因为电压是文档的,所以此值受电流的影响,与电流成反比。
    5)耗散功耗(Pz)
    反向电流通过稳压管PN结时产生的功耗。PN结受温度影响,所以稳压管的功耗由此稳压管的PN结温度特性决定。
    Pz = 稳定电压(Vz)*允许最大电流(Izm)。
    6)温度系数(Ctv)
    稳压管电压受温度影响的变化系数。其为温度每升高1度,电压变化的百分比。

6 稳压管的应用场景
    稳压管的作用是稳压,但不止是稳压那么简单,因为有不同的场景,所以稳压的作用体现有所区别。

    根据稳压管在电路中存在的形式可以分为串联型稳压电路和并联型稳压电路。
    串联型稳压电路:
    串联型稳压管一般用得是稳压管的稳压作用,当然也不绝,即它主要适合稳压场景。

    并联型稳压电路:
    稳压二极管并联在输出端,稳压管上的电压即为输出电压。此种并联情况主要用于输入电压变化不大、负载电流较小的场合。    
    与要保护电路并联,起到保护重要电路的作用,可以参考下面的单次保护电路。

    稳压管主要有如下几种应用场景。
    1)为电路提供稳定电压
    这稳压管最本分的功能。但要注意的是稳压管的稳压精度是不同的,要视型号及稳压管的精细成度来定。用稳压管作为稳定电压很多时候是不能达到要求的,而且稳压管老化后,它的稳压值会变化。
    2)过压保护
    一种应用场景是当电路超过一定电压,稳压管导通接地,将电压拉低。
    3)浪涌保护
     当有浪涌输入后,一种方式是将浪涌泄放到地,一种方式是,一种是通过稳压管导通继电器将负载等与电源分开。        4)电弧抑制
    在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多。
    5)单次保护电路       在特定情况下,用稳压管作为保护器件,当有大电压进来之后,击穿稳压管短路其他要保护的电路。这样会牺牲掉稳压管,所有说是单次保护的,有点保险的性质。
    6)用作整流二极管        稳压管用作整流二极管有一个限制条件,即整理输出的电压要小于稳压管的稳压电压。

7 总结

    

    上面从稳压管的标称值、特性、分类、参数、应用场景等几个方面进行了介绍,大家通过对这些方面的了解,就可以把握所用稳压管的情况了,这里只是做了些重点性了解,并没有结合电路分析,相关电路大家可以去网上找找,如果想了解一个稳压管更为深入的内容,就去看所用型号稳压管的手册吧!



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