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Zener二極管是穩(wěn)壓二極管的一種,，利用二極管的反向Zener擊穿原理制成的穩(wěn)壓二極管。 主要參數(shù)有： 正向?qū)妷海‵orward Voltage）：Vf,，這里會(huì)有個(gè)導(dǎo)通電流,，一般手冊(cè)中會(huì)寫If表示 最大耗散功率（Power Dissipation）：Pd表示, Pd = 350mW 電路參數(shù)以穩(wěn)壓管BZX84V3，4.3V穩(wěn)壓管為例,，手冊(cè)參數(shù)如圖1： 圖一：
由圖中可以看出Zener穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)有： 1. Vz(Nomal) = 4.3V ,，min/max => 有+-0.3V的誤差。不過這個(gè)值是在Izt條件下測(cè)得的,。 2. Izt = 5mA,，Izt是測(cè)試電流，test current 3. Izk = 1.0mA,，Izk是拐點(diǎn)電流,，minimum knee current，是二極管V-I曲線中的反向擊穿部分的拐點(diǎn)處的電流,。 4. Zzt = 90Ω,，Zzt是在Izt條件下，穩(wěn)壓二極管的等效電阻 5. Zzk = 600Ω,，Zzk是在Izk條件下,，穩(wěn)壓二極管的等效電阻 同一手冊(cè)中的Zener二極管的V-I曲線如圖2：圖3： 圖2：
圖3：
從圖2可以看出,，舉例選擇的參數(shù)在C3V9,C4V7之間。但是曲線方向基本一致,，因此用C3V9的曲線討論問題. 圖2中已經(jīng)用紅線和藍(lán)線標(biāo)出Izt和Izk的位置,，斜率的倒數(shù)表示?V和?I的比值，即阻抗,。 可以看出Izt出的阻抗要小,，但是從整個(gè)圖上的曲線來看,，Izt只能作為設(shè)計(jì)電路時(shí)的一個(gè)最小導(dǎo)通電流,，及Imin。 要設(shè)計(jì)電路就還需要求出一個(gè)最大電流：Imax,， 根據(jù)管子的耗散功率可以求出Imax = Pd/Vz = 81mA,，這里區(qū)60mA,留出一定的余量。 及：Imin = 5mA,， Imax = 60mA 假設(shè)用這個(gè)穩(wěn)壓二極管設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路,，負(fù)載范圍計(jì)算得出。那么首先要確定的就是負(fù)載的范圍,，和限流電阻的范圍,。 當(dāng)然限流電阻的阻值和負(fù)載阻抗是成反比的。下面從電路圖中說明： 圖4：
圖中的R1, R2, R3 參數(shù)都為待定,。 D1的模型及所選型號(hào)穩(wěn)壓二極管的模型,，調(diào)整R3作為負(fù)載的調(diào)整，通過計(jì)算得出R1,R2的范圍,，假設(shè)R2 = 1K,，R2的輸出電壓大于1.6V。 先求R3max = （4.3 – 1.4）/[1.4/1K] = 4.06K ,這里參數(shù)增大到5K用精密電位器,，則R2 = 3K,。 即：R2 = 3K， R3 <= 5K 求R1的范圍 R1 < (Vcc – Vz)/Izt = (5-4.3)/5 (K) = 0.7/5 K = 140Ω R1 > (Vcc – Vz)/Imax = 0.7/60 (K) = 11.6Ω 考慮功耗等問題,，也要考慮電阻的額定功率,，用的是1/10W的貼片電阻（R > Pd/(u*u) = 0.1/0.49 = 0.2Ω ，看來總是滿足的）,。 選擇R1時(shí)在滿足條件的情況下應(yīng)該選擇盡量大的阻值,，從R2,R3的值知道，負(fù)載最小阻抗為3K,，Imax = 4.3/3（mA） = 1.43mA,。選擇穩(wěn)壓二極管工作電流為10mA, 然后計(jì)確定限流電阻R1，忽略負(fù)載電阻,。 R1 = 0.7/10 K = 70Ω,。 得出電路參數(shù)R1 = 70Ω(根據(jù)物料用75Ω), R2 = 3K(根據(jù)物料用3.4K), R3 = 5K,。 調(diào)整電路參數(shù)進(jìn)行仿真結(jié)果如下： 圖5： |
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