穩壓器電路圖解說明

最簡單的穩壓器類型可能是齊納并聯穩定器，它通過使用基本齊納二極管進行穩壓來工作，如下圖所示。

齊納二極管的額定電壓相當于預期的輸出電壓，可能與所需的輸出值非常匹配。

只要電源電壓低于齊納電壓的額定值，它就會在許多兆歐的范圍內表現出最大電阻，從而使電源不受限制地通過。

然而，當電源電壓超過“齊納電壓”的額定值時，會觸發其電阻的顯著下降，導致過電壓通過它分流到地，直到電源下降或達到齊納電壓電平。

由于這種突然的分流，電源電壓下降并達到齊納值，這導致齊納電阻再次增加。然后，循環繼續快速運行，確保電源穩定在額定齊納值，并且絕不允許超過該值。

為了獲得上述穩定，輸入電源需要略高于所需的穩定輸出電壓。

高于齊納二極管值的過電壓會導致齊納二極管的內部“雪崩”特性觸發，從而產生瞬時分流效應并降低電源，直到達到齊納二極管額定值。

此操作繼續無限確保固定穩定的輸出電壓等同于齊納額定值。

齊納穩壓器的優點

齊納二極管在需要低電流、恒壓調節的情況下非常方便。

齊納二極管易于配置，可用于在任何情況下獲得相當精確的穩定輸出。

它只需要一個電阻來配置基于齊納二極管的穩壓級，并且可以快速添加到任何電路中以獲得預期的結果。

齊納穩定穩壓器的缺點

雖然齊納穩定電源是實現穩定輸出的快速、簡單和有效的方法，但它也存在一些嚴重的缺點。

輸出電流較低，可在輸出端支持高電流負載。

穩定只能用于低輸入/輸出差分。這意味著輸入電源不能太高于所需的輸出電壓。否則，負載電阻可能會消耗大量功率，使系統效率非常低。

齊納二極管工作通常與噪聲的產生有關，噪聲可能會嚴重影響敏感電路的性能，例如高保真放大器設計和其他類似的易受攻擊的應用。

使用“放大齊納二極管”

這是一個放大齊納版本，它利用BJT創建具有增強功率處理能力的可變齊納二極管。

假設R1和R2具有相同的值，這將為BJT基數創建足夠的偏置電平，并允許BJT最佳傳導。由于最小基極發射極正向電壓要求為0.7V，BJT將根據所用BJT的特定特性，傳導并分流高于0.7V或最多1V的任何值。

因此，輸出將穩定在大約1V。這種“放大可變齊納二極管”的功率輸出將取決于BJT額定功率和負載電阻值。

但是，只需更改R2值即可輕松更改或調整到其他所需水平?；蛘吒唵蔚卣f，用鍋代替R2。R1和R2電位器的范圍可以是1K和47K之間的任何值，以獲得從1V到電源電平（最大24V）的平滑可變輸出。為了獲得更高的準確性，您可以應用以下電壓分頻器公式：

輸出電壓=0.65（R1+R2）/R2

齊納放大器的缺點

同樣，這種設計的缺點是耗散高，隨著輸入和輸出差值的增加，功耗成比例地增加。

為了根據輸出電流和輸入電源正確設置負載電阻值，可以適當地應用以下數據。

假設所需輸出電壓為5V，所需電流為20mA，電源輸入為12V。然后使用歐姆定律，我們有：

負載電阻=（12-5）/0.02=350歐姆

瓦數=（12-5）x0.02=0.14瓦或簡單地1/4瓦就可以了。