電路分享：穩(wěn)壓器電路圖解介紹

最簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓器類型可能是齊納并聯(lián)穩(wěn)定器，它通過使用基本齊納二極管進(jìn)行穩(wěn)壓來工作，如下圖所示。

齊納二極管的額定電壓相當(dāng)于預(yù)期的輸出電壓，可能與所需的輸出值非常匹配。

只要電源電壓低于齊納電壓的額定值，它就會(huì)在許多兆歐的范圍內(nèi)表現(xiàn)出最大電阻，從而使電源不受限制地通過。

然而，當(dāng)電源電壓超過“齊納電壓”的額定值時(shí)，會(huì)觸發(fā)其電阻的顯著下降，導(dǎo)致過電壓通過它分流到地，直到電源下降或達(dá)到齊納電壓電平。

由于這種突然的分流，電源電壓下降并達(dá)到齊納值，這導(dǎo)致齊納電阻再次增加。然后，循環(huán)繼續(xù)快速運(yùn)行，確保電源穩(wěn)定在額定齊納值，并且絕不允許超過該值。

為了獲得上述穩(wěn)定，輸入電源需要略高于所需的穩(wěn)定輸出電壓。

高于齊納二極管值的過電壓會(huì)導(dǎo)致齊納二極管的內(nèi)部“雪崩”特性觸發(fā)，從而產(chǎn)生瞬時(shí)分流效應(yīng)并降低電源，直到達(dá)到齊納二極管額定值。

此操作繼續(xù)無限確保固定穩(wěn)定的輸出電壓等同于齊納額定值。

齊納穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)

齊納二極管在需要低電流、恒壓調(diào)節(jié)的情況下非常方便。

齊納二極管易于配置，可用于在任何情況下獲得相當(dāng)精確的穩(wěn)定輸出。

它只需要一個(gè)電阻來配置基于齊納二極管的穩(wěn)壓級(jí)，并且可以快速添加到任何電路中以獲得預(yù)期的結(jié)果。

齊納穩(wěn)定穩(wěn)壓器的缺點(diǎn)

雖然齊納穩(wěn)定電源是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出的快速、簡(jiǎn)單和有效的方法，但它也存在一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)。

輸出電流較低，可在輸出端支持高電流負(fù)載。

穩(wěn)定只能用于低輸入/輸出差分。這意味著輸入電源不能太高于所需的輸出電壓。否則，負(fù)載電阻可能會(huì)消耗大量功率，使系統(tǒng)效率非常低。

齊納二極管工作通常與噪聲的產(chǎn)生有關(guān)，噪聲可能會(huì)嚴(yán)重影響敏感電路的性能，例如高保真放大器設(shè)計(jì)和其他類似的易受攻擊的應(yīng)用。

使用“放大齊納二極管”

這是一個(gè)放大齊納版本，它利用BJT創(chuàng)建具有增強(qiáng)功率處理能力的可變齊納二極管。

假設(shè)R1和R2具有相同的值，這將為BJT基數(shù)創(chuàng)建足夠的偏置電平，并允許BJT最佳傳導(dǎo)。由于最小基極發(fā)射極正向電壓要求為0.7V，BJT將根據(jù)所用BJT的特定特性，傳導(dǎo)并分流高于0.7V或最多1V的任何值。

因此，輸出將穩(wěn)定在大約1V。這種“放大可變齊納二極管”的功率輸出將取決于BJT額定功率和負(fù)載電阻值。

但是，只需更改R2值即可輕松更改或調(diào)整到其他所需水平。或者更簡(jiǎn)單地說，用鍋代替R2。R1和R2電位器的范圍可以是1K和47K之間的任何值，以獲得從1V到電源電平（最大24V）的平滑可變輸出。為了獲得更高的準(zhǔn)確性，您可以應(yīng)用以下電壓分頻器公式：

輸出電壓=0.65（R1+R2）/R2

齊納放大器的缺點(diǎn)

同樣，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是耗散高，隨著輸入和輸出差值的增加，功耗成比例地增加。

為了根據(jù)輸出電流和輸入電源正確設(shè)置負(fù)載電阻值，可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用以下數(shù)據(jù)。

假設(shè)所需輸出電壓為5V，所需電流為20mA，電源輸入為12V。然后使用歐姆定律，我們有：

負(fù)載電阻=（12-5）/0.02=350歐姆

瓦數(shù)=（12-5）x0.02=0.14瓦或簡(jiǎn)單地1/4瓦就可以了。

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