模电·稳压二极管_007

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  稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简称稳压管。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内(或者说在一定的功率损耗范围内)，端电压几乎不变，表现出稳压特性。因而广泛用于稳压电源与限辐电路之中。

稳压管的伏安特性

  在等效电路中，二极管$D1$表示稳压管加正向电压与虽加反向电压但未击穿时的情况，理想二极管、电压源$UZ$和电阻$rd$的串联支路表示稳压管反向击穿时的等效电路。

稳压管的主要参数

1. 稳压电压$UZ$

  $UZ$是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。由于半导体器件参数的分散性，同一型号的稳压管的$UZ$存在一定差别。例如，型号为2CW11的稳压管的稳定电压为3.2~4.5V。但就某一只管子而言，$UZ$应为确定值。

2. 稳压电流$\text{I˙}Z$

$IZ$是稳压管工作在稳压状态时的参考电流，电流低于此值时稳压效果变坏，甚至根本不稳压，故也常将$IZ$记作$IZmin$。

3. 额定功耗$PZM$

  $PZM$等于稳压管的稳定电压$UZ$与最大稳定电流$IZM$(或记作$IZmax$)的乘积。稳压管的功耗超过此值时，会因结温升过高而损坏。对于一只具体的稳压管，可以通过其$PZM$的值，求出$IZM$的值。
  只要不超过稳压管的额定功率，电流越大，稳压效果越好。

4. 动态电阻$rZ$

  $rZ$是稳压管工作在稳压区间时，端电压变化量与其电流变化之比，即$rZ=\frac{\Delta UZ}{\Delta IZ}$。$rZ$越小，电流变化时$UZ$的变化越小，即稳压管的稳压特性越好。对于不同型号的管子，$rZ$将不同，从几欧到几十欧。对于同一只管子，工作电流越大，$rZ$越小。

5. 温度系数$\alpha$

  $\alpha$表示温度每变化1℃稳压值的变化量，即$\alpha =\frac{\Delta UZ}{\Delta T}$。稳压值小于4V的管子具有负温度系数（属于齐纳击穿），即温度升高时稳定电压值下降；稳定电压大于7V的管子具有正温度系数（属于雪崩击穿），即温度升高时稳定电压值上升，而稳定电压在4~7V之间的管子，温度系数非常小，近似为零(齐纳击穿和雪崩击穿均有)。
  由于稳压管的反向电流小于$IZmin$时不稳压，大于$IZmax$时会因超过额定功耗而损坏，所以在稳压管电路中必须串联一个电阻来限流，从而保证稳压管正常工作，故称这个电阻为限流电阻。只有在R取值合适时，稳压管才能安全地工作在稳压状态

  在下图所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电压$UZ=6V$，最小稳定电流$IZmin=5mA$，最大稳定电流$IZmax=25mA$；负载电阻$RL=600\Omega$电阻。求解限流电阻R的取值范围。

  所以限流电阻R的取值范围为$114\backsim 227\Omega$。