用穩(wěn)壓二極管實(shí)現(xiàn)與三端穩(wěn)壓器一樣的效果

在穩(wěn)壓器件中，穩(wěn)壓二極管和三端穩(wěn)壓器是兩種最重要的選擇。但一分錢(qián)一分貨，穩(wěn)壓二極管和三端穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓效果和其價(jià)格一樣，完全不能同年而語(yǔ)。

三端穩(wěn)壓器要有兩種，一種是固定輸出電壓的三端穩(wěn)壓器，另一種是可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，在電子線路中得到了廣泛應(yīng)用。

穩(wěn)壓效果比較

穩(wěn)壓二極管（Zener diode）利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象，制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來(lái)分檔的，因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來(lái)以便在較高的電壓上使用，通過(guò)串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。

眾所周知，三端穩(wěn)壓器性能優(yōu)于穩(wěn)壓二極管，因?yàn)槿朔€(wěn)壓器是集成芯片，內(nèi)部有放大、補(bǔ)償、反饋環(huán)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)秀。穩(wěn)壓二極管在需要小電流穩(wěn)壓器的情況下可構(gòu)成并聯(lián)穩(wěn)壓器，但穩(wěn)壓效果不好，只是能用，其輸出電流稍大就會(huì)燒壞，但是價(jià)格優(yōu)勢(shì)也非常明顯——限流電阻的價(jià)格都超過(guò)了穩(wěn)壓二極管。

二極管穩(wěn)壓電路案例

有優(yōu)勢(shì)就有選擇的余地。對(duì)于某些成本敏感的應(yīng)用，通過(guò)排列組合和優(yōu)化，利用穩(wěn)壓二極管也能設(shè)計(jì)出高性能的電路來(lái)。雖然用一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)電阻器可以構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的低成本3.3V穩(wěn)壓器，但是這類電路對(duì)負(fù)載非常敏感，其效率也較低，電阻和二極管會(huì)消耗相當(dāng)一部分功率，一般不單獨(dú)使用。

穩(wěn)壓二極管工作原理電路圖

如果將三個(gè)正向穩(wěn)壓二極管串聯(lián)起來(lái)為MCU供電，成本遠(yuǎn)比三端穩(wěn)壓器經(jīng)濟(jì)，也可以取得不錯(cuò)的穩(wěn)壓效果。根據(jù)所選二極管正向壓降是流經(jīng)二極管電流的函數(shù)。電阻R1保持MCU的VDD電壓不超過(guò)最小負(fù)載（當(dāng)MCU處于復(fù)位或休眠狀態(tài)時(shí)）時(shí)的最大VDD。所選二極管D1-D3必須在最大負(fù)載（MCU處于運(yùn)行狀態(tài)）時(shí)跨接在D1-D3上的壓降足夠小，以滿足MCU最小VDD要求。

應(yīng)用領(lǐng)域及注意事項(xiàng)

實(shí)際應(yīng)用中還需要注意的是，對(duì)于相同的5V輸出，穩(wěn)壓二極管并聯(lián)于電路，7805則串聯(lián)在電路中，三端穩(wěn)壓器的輸出電流大概為1A，而穩(wěn)壓二極管用于小信號(hào)電路（通常只有幾十毫安），應(yīng)用領(lǐng)域完全不同，因此絕對(duì)不能直接替代。

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