穩(wěn)壓管經(jīng)典應(yīng)用電路解析

　一、什么是穩(wěn)壓二管
　　1、穩(wěn)壓管簡介
　　穩(wěn)壓管二管的一種，它比較特殊，基本結(jié)構(gòu)與普通二管一樣，也有一個PN結(jié)。由于制造工藝的不同，當這種PN結(jié)處于反向擊穿狀態(tài)時，PN結(jié)不會損壞（普通二管的PN結(jié)是會損壞），在穩(wěn)壓二管用來穩(wěn)定電壓時就是利用它的這一擊穿特。一般二管反向電壓過其反向耐壓值時會被擊穿而損壞，但是穩(wěn)壓二管在承受反向電壓達到穩(wěn)壓值時,反向電流急劇增大。只要反向電流值不過允許的大電流,就可以正常工作，它的反向伏安特曲線較陡、線度很好。
　　2、穩(wěn)壓管工作原理
　　如下圖是穩(wěn)壓二管伏安特曲線圖，當電壓大達到穩(wěn)壓值Uz時，曲線很陡，說明流過穩(wěn)壓二管的電流在大小變化時，穩(wěn)壓二管兩端的電壓大小基本不變，也就是說在在電壓范圍內(nèi)，隨著流過穩(wěn)壓二管的電流變化，穩(wěn)壓二管兩端電壓大小基本保持不變，這就是穩(wěn)壓二管的工作原理，它利用的是它的反向工作特。
　　3、穩(wěn)壓管主要參數(shù)
　　①穩(wěn)定電壓Uz：穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定工作時的電壓值稱為穩(wěn)定電壓；②穩(wěn)定電流Iz：穩(wěn)壓管反向擊穿后穩(wěn)定工作時的反向電流稱為穩(wěn)定電流。穩(wěn)壓管允許通過的大反向電流稱為大穩(wěn)定電流，使用穩(wěn)壓管時,工作電流不能過，一般按大于2倍輸出電壓來設(shè)計；③動態(tài)電阻Rz：穩(wěn)壓管在反向擊穿的曲線工作時,電壓變化量△Uz與電流變化量△I之比稱為動態(tài)電阻，動態(tài)電阻越小說明穩(wěn)壓能越好；④額定功耗Pz：由芯片允許溫升決定，它的額定值為穩(wěn)定電壓Uz和允許大電流Iz的乘積。
　?、轀囟认禂?shù)α：穩(wěn)壓管的溫度變化會導(dǎo)致穩(wěn)定電壓發(fā)生微小變化，因此溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數(shù)，溫度系數(shù)越小越好，說明穩(wěn)壓管受溫度影響。
　　二、穩(wěn)壓二管應(yīng)用
　　穩(wěn)壓二管由于具有穩(wěn)壓作用，因此在很多電路當中均有應(yīng)用，用在穩(wěn)壓電源、電子點火器、直流電平平移、限幅電路、過壓保護電路、補償電路等當中。
　　1、穩(wěn)壓電路
　　如下圖是阻容降壓電路圖，當負載RL電流增大時,電阻R2上的壓降增大,負載電壓隨之降低，但是,只要穩(wěn)壓管兩點電壓稍有下降,穩(wěn)壓管電流就會顯著減小,使通過電阻R2的電流和電阻R2上的壓降基本不變,使得負載電壓也基本不變。負載電流減小時,穩(wěn)壓過程則與此過程相反。
　　2、過壓保護
　　過壓有過電壓和低電壓保護，如圖是低壓保護電路，避免負載長時間處于低壓狀態(tài)而端斷開電路，它利用的是穩(wěn)壓二管的擊穿電壓，一旦電源電壓VCC過穩(wěn)壓管擊穿電壓時，那么穩(wěn)壓管就會導(dǎo)通,這時候觸點K吸合，繼電器接通，負載RL工作。當VCC電壓過低(沒有達到穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓值)時,觸點不動作，繼電器不會吸合。
　　3、溫度補償
　　穩(wěn)壓二管在溫度補償電路利用的是穩(wěn)壓二管的溫度系數(shù)，如下圖是用溫度互補型穩(wěn)壓二管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，采用互補型穩(wěn)壓二管對于穩(wěn)壓要求較的電路當中，特別是溫度對電壓的影響，這種具有溫度互補特的穩(wěn)壓二管其實有兩只普通的穩(wěn)壓二管，但是它們的溫度特相反，當溫度升或下降時，一只二管的管壓降下降，另一只二管的管壓降升，這樣兩只二管總的管壓降保持不變，起到到溫度補償作用。
　　4、限幅電路
　　如下圖是反向比例電路，輸入信號加入反相輸入端，對于運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為Vout=-R3/R1*Vin。為了防止放大器輸出電壓過限定值,可增加穩(wěn)壓管限幅，使輸出的電壓峰值被在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值上。
　　穩(wěn)壓二管TZM5248B-GS08 的參數(shù)
　　制造: Vishay
　　產(chǎn)品種類: 穩(wěn)壓二管
　　RoHS:  詳細信息
　　Vz - 齊納電壓: 18 V
　　安裝風格: SMD/SMT
　　封裝 / 箱體: SOD-80
　　Pd-功率耗散: 500 mW
　　電壓容差: 5 %
　　電壓溫度系數(shù): 0.085 %/K
　　齊納電流: 200 mA
　　Zz - 齊納阻抗: 21 Ohms
　　小工作溫度: - 65 C
　　大工作溫度: + 175 C
　　配置: Single
　　測試電流: 7 mA
　　封裝: Cut Tape
　　封裝: MouseReel
　　封裝: Reel
　　度: 1.5 mm
　　長度: 3.5 mm
　　端接類型: SMD/SMT
　　度: 1.5 mm
　　標: Vishay Semiconductors
　　Ir - 反向電流 : 100 nA
　　產(chǎn)品類型: Zener Diodes
　　工廠包裝數(shù)量: 2500
　　子類別: Diodes & Rectifiers
　　單位重量: 51.800 mg