穩(wěn)壓二極管的四種典型DIY應用電路知識

在二極管家族，穩(wěn)壓二極管屬于異類，因為其他二極管工作于正向導通狀態(tài)，而穩(wěn)壓管則工作于反向擊穿狀態(tài)。穩(wěn)壓管也稱作齊納二極管，導通后電流增大而電壓基本保持穩(wěn)定，為電路提供穩(wěn)定的電壓輸出。

正是憑借這些特性，穩(wěn)壓二極管在很多電路當中均有應用，包括穩(wěn)壓電源、限幅電路、過壓保護電路、補償電路、電子點火器、直流電平平移等當中。

（1）穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓是穩(wěn)壓二極管的天職，雖然同三端穩(wěn)壓器等高級穩(wěn)壓器件相比，單獨一個穩(wěn)壓管的效果并不理想，但是誰都無法否認穩(wěn)壓二極管的價格優(yōu)勢，單只成本還不到一支引線電阻的價格，即使做一些外圍補償，總體價格也不高。

穩(wěn)壓二極管的天職

在常見的阻容降壓電路中，如果RL負載電流增大，電阻器R2上的壓降也將增大，導致負載電壓隨之降低。采用穩(wěn)壓管后，只要穩(wěn)壓管Z1兩端電壓稍有下降，流過的電流就會劇烈減小，也實現(xiàn)了負載電壓也就基本穩(wěn)定。

對于負載電流減小的情況，具體穩(wěn)壓過程則與上述過程正好相反。

（2）過壓保護

過壓有兩種，即過高電壓和過低電壓。在過低壓保護電路中，為了避免負載長時間處于低壓狀態(tài)，并引斷路現(xiàn)象發(fā)生，就需要采用穩(wěn)壓管了。

穩(wěn)壓二極管的過壓保護應用

電路中，一旦電源電壓VCC超過穩(wěn)壓管Z的擊穿電壓，穩(wěn)壓管就會導通使繼電器的觸點吸合接通，使負載RL回到正常工作狀態(tài)。

如果VCC低于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值，那么繼電器觸點不動作，負載RL正常工作。

（3）限幅電路

在反向比例電路中，運算放大器的反相引腳為輸入電壓，輸出電壓與輸入電壓之間的關系為：

Vout = -R3/R1×Vin

穩(wěn)壓二極管的限幅電路應用

為了防止運算放大器的輸出電壓超過限定值，一般在放大器上跨接一對穩(wěn)壓管，通過對輸入限幅，把輸出電壓的峰值限制在穩(wěn)定電壓值以內。

（4）溫度補償

在對穩(wěn)壓要求較高的電路當中，需要考慮溫度對電壓的影響。由于穩(wěn)壓二極管的溫度系數很小，用溫度互補型穩(wěn)壓二極管可實現(xiàn)簡單高效的穩(wěn)壓效果。

其實，溫度互補型穩(wěn)壓二極管內部有兩只普通的穩(wěn)壓二極管，這兩只管子的溫度特性正好相反。

用溫度互補型穩(wěn)壓二極管進行溫度補償

也就是說，在溫度升高或下降時，如果一只管子的壓降下降，另一只管子的壓降就升高，反之亦然。

這樣，不管溫度如何變化，穩(wěn)壓管兩端的壓降總會保持不變，實現(xiàn)了對負載電壓的溫度補償。

作為一種超低成本的電路保護元件，加上靈活的外圍電路配置，穩(wěn)壓二極管深受電子工程師的歡迎。在萬眾創(chuàng)新的創(chuàng)客時代，穩(wěn)壓二極管將從成為DIY愛好者的理想穩(wěn)壓選擇。

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