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稳压管稳压电路的工作原理(稳压管稳压电路分析)

导语:稳压管稳压电路及原理解析

一、电路组成

由稳压二极管Dz 和限流电阻 R 所组成的稳压电路是一种最简单的直流稳压电源。从该稳压管稳压电路可以得到两个基本关系式:

Ui=Ur+Uo

Ir=Idz+IL

稳压管的伏安特性如下图,在稳压管稳压电路中,只要能是稳压管始终工作在稳压区,即保证稳压管的电流:Iz《Idz《Izm,输出电压 Uo 就基本稳定。

二、稳压原理

对于任何稳压电路都应该从两方面考察其稳压特性:

1、电网电压波动

2、负载变化

1、电网电压波动

当电网电压升高时,稳压电路的输入电压 Ui 随之增大,输出电压 Uo 也随之按比例增大,由于 Uo=Uz,根据稳压管的伏安特性,Uz 的增大将使 Idz 急剧增大,Ir 必然随之 Idz 急剧增大,Ur 会同时随着 Ir 而急剧增大,,而 Ur 增大必将会使输出电压 Uo 减少。因此,只要参数选择合适,R 上的电压增量就可以与 Ui 的增量近似相等,从而使 Uo 基本不变。简单描述如下:

当电网电压下降时,各电量的变化与上述过程相反。

可见,当电网电压变化时,稳压电路通过限流电阻 R 上电压的变化来抵消 Ui 的变化,即ΔUr≈ΔUi,从而使 Uo 不变。

2、负载变化

当负载电阻 RL 减少即负载电流 IL 增大时,Ir 增大,Ur 也随之增大,Uo 必然下降,即 Uz 下降,根据稳压管的伏安特性,Uz 的下降使 Idz 急剧减小,从而 Ir 随之急剧减小,从而 Ir 随之急剧减小。如果参数选择恰当,可使ΔIdz≈-ΔIL,使 Ir 基本不变,从而 Uo 也就基本不变。简单描述如下:

显然,在电路中只要使ΔIz≈-ΔIL,就可以使 Ir 基本不变,从而保证 Uo 基本不变。

综上所述,在稳压二极管所组成的稳压电路中,利用稳压管所起的电流调节作用,通过限流电阻 R 上电压或电流的变化进行补偿来达到稳压目的。限流电阻 R 既限制稳压管中的电流使其正常工作,又与稳压管相配合以达到稳压的目的。

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