本文主要介绍如何确定齐纳二极管的限流电阻(齐纳二极管需要限流电阻吗)，下面一起看看如何确定齐纳二极管的限流电阻(齐纳二极管需要限流电阻吗)相关资讯。
(一)齐纳二极管的工作原理
齐纳二极管的作用:
齐纳二极管也叫稳压二极管，一般在电路中起稳压的作用，也可以为电路提供参考电压值。
齐纳二极管:的工作原理
齐纳二极管采用特殊工艺制造，使其在反向击穿时能够长时间稳定工作而不被损坏，而工作在反向击穿状态的齐纳二极管两端电压波动范围很小，只要工作电流保持在一定范围内，这就是齐纳二极管实现稳压的特性。
图1是稳压管的伏安特性曲线。在正常稳压工作状态下，稳压管工作在图中ab段。
(二)齐纳二极管重要参数的意义齐纳二极管重要参数:
1、稳定的电压
稳压是一个指标，叫做稳压，理想齐纳二极管的稳压值是一个固定的电压值，但真实齐纳二极管的实际稳压会在一定范围内波动。有些型号的齐纳二极管应用手册会给出标称稳压值、最小稳压值和最大稳压值，但有些手册只给出标称稳压值。
图2显示了稳压器1n4733ag应用手册中给出的稳定电压值..
2、最大耗散功率
最大耗散功率是指能稳定工作的最大功率值，稳压器的功率在工作电路中不应超过这个值。
图3显示了稳压器1n 47 xxxg应用手册中给出的最大功耗值。
3.额定工作电流(izt)
额定工作电流是指稳压管能长期稳定工作并具有最佳稳压性能时对应的工作电流值。
图4显示了稳压器1n4733ag应用手册中给出的额定工作电流..
4.最小稳定工作电流
最小稳定工作电流是指能使稳压管具有稳压功能的最小工作电流。如果稳压管电流小于这个值，就会进入反向截止区，在这个区稳压管没有稳压功能。
图5所示为稳压器1n4733ag应用手册中给出的最小稳定工作电流，1 ma。
5.最大稳定工作电流
最大稳定工作电流是指能使稳压管具有稳压功能的最大工作电流。如果超过这个电流，稳压管就会损坏。某些稳压器的应用手册中没有给出最大稳定工作电流，因为这个参数可以从标称稳定电压和最大耗散功率中获得。
6.动态阻力
电压调节器的动态电阻等于电压变化与电流变化之比。动态电阻越小，稳压效果越好，因为动态电阻越小，同样的电流变化引起的电压变化越小，所以电压越稳定。从稳压器的反向伏安特性可以看出，稳压器的工作电流越接近最大稳定工作电流，动态电阻越小，越接近最小值。工作电流越大，动态电阻越大。因此，当稳压管的工作电流接近最大稳定工作电流时，稳压效果好。
图6显示了稳压器1n4733ag应用手册中给出的动态电阻..
(三)齐纳二极管稳压原理的定性分析在电路应用中，齐纳二极管一般串联一个限流电阻，以保护齐纳二极管，避免工作电流过大而损坏。此外，通过选择合理的限流电阻值，还可以防止齐纳二极管因工作电流过小而进入反向截止区，失去稳压效果。所以这个限流电阻r起到保护作用，同时也起到设定合适工作电流的作用。下图7是齐纳二极管的典型应用电路:
让 ■对图7中典型稳压电路的稳压过程进行定性分析。从图中我们不难看出，在限流电阻一定的情况下，有两个因素可以影响稳压管的工作电流。一是输入端电压ui的波动，二是负载电阻rl的变化。现在让我们 s假设一种情况:即输入电压ui不变但负载电阻rl变小时如何稳压。
随着负载电阻rl的减小，负载路径中的电流ir会直接增大，所以流过限流电阻的电流ir会增大，导致限流电阻的压降增大。所以稳压器两端的电压(也就是负载电阻uo两端的电压)会降低，进而导致限流电阻降低，所以限流电阻电压肯定会降低，最终负载电阻两端的电压又会升高，也就是负载电阻两端的电压会升高。这个过程的核心是，由于稳压管端电压变小，稳压管两端的电压再次被推高，导致被调节的电流减小。具体变化过程如下图8所示:
另外，如果假设负载电阻不变，输入电压增大或减小，稳压过程的推导和上面类似，这里不再赘述。
(四)齐纳二极管典型电路限流电阻的计算下面我们针对这种典型齐纳电路的一组数据来计算限流电阻的阻值。具体参数如下:
电源电压波动范围:13~15v
负载电阻范围:300 ~ 500ω
稳压器的工作电流范围:5～40ma
电压调节器:6v
对于限流电阻的阻值，我们首先要知道它不能太大，也不能太小。过大会导致稳压管电流损坏，过小会导致稳压管位于反向截止区，无法进入稳压工作状态。所以这个限流电阻会有一个上限值和一个下限值，导致稳压器工作在两个极限状态，即最小和最大电流，这两个极限状态是由电源电压的波动和负载电阻的变化引起的。因此，根据前面的定性分析，我们可以很容易地分析这两种状态的情况，如下表所示:
可以看出，在情况2的状态下，当负载电阻值最大时，负载路径中的电流相对最小，而此时电源电压最大。这两个因素共同作用于齐纳二极管，导致齐纳二极管的电流最大。这种情况类似于水库泄洪情况如下图9所示:
图9中辅助闸门的作用是配合主闸门控制水位，在适当的时候保护主闸门，避免主闸门承受过大的水压。当上游来水量增大时，如果主闸门同时将开度关到最小，当这两种情况同时发生时，辅助闸门将面临最大水流的极限。这里的储液器模型与稳压电路有如下对应关系:
主栅极负载电阻
辅助闸门压力稳定管
上游水量增加电源电压增加。
关小主闸门的开度负载电阻增加
辅助门的水流量最大——稳压器的电流最大。
由上述关系式，我们可以计算出，当稳压器工作电流最小时，输入电压最小，负载电流最大，此时对应的限流电阻值最大:
同样，很容易计算出限流电阻的最小值是180ω，我们可以取中间值220ω(标准电阻中没有230ω的电阻)。
(5)总结使用稳压管时应注意的以下问题:
1.使用稳压器时，应串联一个限流电阻来保护稳压器，并设定其工作电流。
2.实际稳压管的稳定电压值在一个范围内。同一批稳压管的实际稳压值可能不同，但不会与标称稳压值相差太多。
3.稳压管可以串联使用。串联有四种不同的连接，不同连接的稳压值也不同。一般不并行使用。
4.为了使稳压效果更加稳定，需要使稳压管工作在适度的深击穿状态，所以输入电压值最好是稳定电压值的2~3倍，即uin=2~3(uzd
)，比如要稳压12伏，输入电压18伏，虽然可以稳压，但是稳压管处于浅击穿状态，稳压效果不好。
5.稳压器在工作状态下的电流值不高，比如上面的1n47xxa系列最高值不到100ma，不适合大功率场合。
6.稳压管的稳定电压有一定的范围，不适合需要高精度电压的场合。这时，可以用一个特殊的电压调节器模块来代替。
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