電路原理分析

　　圖3-1-1是硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源。其中D1是穩(wěn)壓二極管，R1是限流電阻，R2是負載。由于D1與R2是并聯(lián)，所以稱并聯(lián)穩(wěn)壓電路。此電路必須接在整流濾波電路之后，上端為正下端為負。由于穩(wěn)壓管D1反向?qū)〞r兩端的電壓總保持固定值，所以在一定條件下R2兩端的電壓值也能夠保持穩(wěn)定。

　　下面我們來分析一下具體工作原理：

　　假設設輸入電壓為UI，當某種原因?qū)е耈I升高時，UD1相應升高，有穩(wěn)壓管的特性可知UD1上升很小都會造成ID1急劇增大，這樣流過R1上的IR1電流也增大，R1兩端的電壓UR1會上升，R1就分擔了極大一部分UI升高的值，UD1就可以保持穩(wěn)定，達到負載上電壓UR2保持穩(wěn)定的目的。這個過程可用下面的變化關(guān)系圖表示：

　　UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓

　　相反的，如果UI下降時，可用下面的變化關(guān)系圖表示：

　　UI↓→UD1↓→ID1↓→IR1↓→UR1↓→UD1↑

　　通過前面的分析可以看出，硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，D1負責控制電路的總電流，R1負責控制電路的輸出電壓，整個穩(wěn)壓過程由D1和R1共同作用完成。

　　元件選擇

　　下面我們來看看已知負載電壓UR1和負載電流IR1時如何設計硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源。

　?。?）初選穩(wěn)壓管D1

　　一般情況下，可以按照UD1=UR2和ID1≈（IR2）max來初步選定穩(wěn)壓管D1，如果負載有可能開路則應選擇（ID1）max≈（2-3）（IR2）max，這是因為當負載時所有電流全部都會流過D1，所以ID1應該適當選擇大一點。。

　?。?）選定輸入電壓

　　一般可選擇UI=（2-3）UR2

　?。?）選定限流電阻R1

　　R1=（UI-UR2）/（ID1+IR2）

　　但是需要考慮兩種極限情況：

　　當UI最大，且負載開路時（即IR2=0），流過D1的電流最大。為了不超過D1的最大允許電流（ID1）max，需要有足夠大的電流電阻，否則會燒壞D1。則R1需要滿足：

　　當UI最小，且負載電流最大時，流過D1的電流最小。為了保證此時D1能夠工作在擊穿區(qū)起到穩(wěn)壓的作用，要有一定的電流流過D1，一般取5mA-10mA。則R1需要滿足：

　　R1〈（（UI）min-UR2）/（ID1+（IR2）max）

　　R1〉（（UI）max-UR2）/ID1）max

　　限流電阻R1的值應該在上面兩個公式的范圍內(nèi)選擇。

　?。?）檢查電路穩(wěn)定度

　　電路穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當增加R1和UI，還可以選擇動態(tài)電阻r比較小的穩(wěn)壓管。