电源系统电路–普通二极管简易稳压电路、稳压二极管 稳压电路工作原理分析与理解 在整机电源电路中很少采用稳压二极管稳压电路，在整机电路的局部直流电压供给电路中时常采用稳压二极管稳压电路和简易二极管稳压电路。 普通二极管简易稳压电路工作原理分析与理解 图3-67 所示是普通二极管构成的简易稳压电路。电路中，VD1、VD2 和VD3 是3 只普通二极管，它们是串联起来的。
图3-67 二极管简易稳压电路 1．电路分析 （1）这一稳压电路的作用就是稳定电路中A 点的直流工作电压，为放大器提供稳定的直流工作电压。 （2）分析这一电路工作原理需要运用二极管的管压降特性，当二极管导通后，其管压降是基本不变的。对于硅二极管而言，这一管压降是0.6V。 （3）VD1、VD2 和VD3 串联起来，直流工作电压+V 通过R1 加到这3 只串联二极管上，使3 只二极管同时导通，这样电路中A 点的直流工作电压是3×0.6=1.8V，而且是稳定的，达到稳定电路中A 点直流工作电压的目的。 2．电路故障分析 （1）这一电路的故障分析主要是分析VD1、VD2 和VD3 开路和击穿时的电路故障现象。 （2）VD1、VD2 和VD3 是串联电路，根据串联电路的特性可以方便地分析这一电路故障。 （3）当3 只二极管中有1 只二极管开路时，这一串联电路就开路，不存在稳压功能，而且电路中A 点直流电压升高许多；当这其中有一只二极管短路时，电路中A 点直流电压下降0.6V， 由于A 点正常直流工作电压本来就低，所以当有一只二极管短路时将影响到放大器的正常工作。 稳压二极管典型稳压电路工作原理分析与理解 图3-68所示是稳压二极管稳压电路。电路中，VD1 是稳压二极管；
是没有经过稳压的直流电压，在这一电路中是输入电压； 是经过这一电路稳定后的直流输出电压，其电压大小稳定。
图3-68 稳压二极管稳压电路 1．电路分析 （1） 如果电路中没有接入稳压二极管VD1，当直流输入电压 大小在波动时，直流输出电压 大小也随之波动，这时直流输出电压 没有稳压特性。 （2）加入稳压二极管VD1 之后，直流输入电压Ui 经电阻R1 加到VD1 上，使VD1 导通，根据稳压二极管特性可知，这时VD1 两端的直流电压降是稳定的，这样直流输出电压 也是稳定的，达到稳压目的。 （3）稳压二极管稳压电路中，稳压电路的直流输出电压大小就是电路中稳压二极管VD1的稳压值。选择不同稳压值的稳压二极管，可以得到不同的直流输出电压。 （4）当直流输入电压 大小波动时，流过电阻R1 的电流大小在波动，这样在电阻R1 上的电压降大小波动，这一波动保证了直流输出电压 大小稳定。当直流输入电压 增大时，流过R1 的电流增大，在R1 上的电压降增大；当直流输入电压 减小时，流过R1 的电流减小，在R1 上的电压降减小。 （5）R1 称为稳压二极管的限流保护电阻，具有限制大电流流过VD1 的保护作用，R1 的阻值大，对VD1 的保护作用强。在稳压二极管保护电路中必须接这样的保护电阻，如果没有限流保护电阻R1，直流输入电压Ui 大于稳压二极管的稳压值时，将有很大的电流流过VD1，VD1 烧坏。 （6）电阻R1 限流保护稳压二极管VD1 的原理是：当流过稳压二极管的电流增大时，在电阻R1 上的电压降相应地加大。由于R1 上的直流电压降增大，加到稳压二极管VD1 上的电压减小，VD1 上的压降减小可以防止VD2 的电流进一步增大，这样通过接入电阻R1 达到保护稳压二极管的目的。 2．电路故障分析 （1）这一电路中只有两个器件，所以电路故障分析相当简单。R1 和VD1 中，VD1 故障发生率比较高，但是VD1 出现击穿故障将有烧坏R1 的危险。 （2）当VD1 开路时，直流输入电压Ui 直接通过R1 加到负载电路中，没有稳压功能，同时直流输出电压 将增大，电路噪声将增大；当VD1 短路时，直流输出电压 为0V，流过R1 的电流大幅增加，有烧坏R1 的危险。 （3） 当R1 短路时， 直流输入电压Ui 直接加到VD1 上, 使VD1 工作电流太大而烧坏VD1，必将导致直流输出电压Uo 为0V；当R1开路时，直流输出电压 为0V。 3． 稳压二极管实用电路工作原理分析与理解 图3-69 所示是一种稳压二极管实用电路。电路中，VT1 和VT2 构成双管阻容耦合放大器，VT1 是第一级放大管，VT2 是第二级放大管；VD1 是稳压二极管，它接在第一级放大器的直流电压供给电路中。
图3-69 稳压二极管稳压实用电路 （1） 加入稳压二极管VD1 的目的是稳定VT1 管的直流工作电压。R4 是稳压二极管VD1 的限流保护电阻。 （2）如果没有加入VD1，电路中A 点的直流电压大小会随直流工作电压+V 的大小变化而变化，因为直流工作电压+V 没有经过稳压电路处理，它的大小会随着许多因素而变化，这一电压的大小波动会通过电阻R4 引起电路中A 点的电压大小变化。 （3）电路中A 点直流电压的波动通过电阻R1 和R2分别将引起VT1 管基极和集电极直流电压的大小变化，这对三极管VT1 的稳定工作不利，为此在一些要求比较高的电路中会设置这样的稳压电路，以稳定前级放大器的直流工作电压。 （4）加入稳压二极管VD1 后，VD1 两端稳定的直流电压就是电路中A 点的直流电压，A 点直流电压稳定，三极管VT1 管基极和集电极直流工作电压稳定，所以VT1 管工作不受直流工作电压+V 大小波动的影响。电路故障分析小结（1）这一电路中与稳压电路工作相关的两个器件是R4 和VD1，主要是这两个器件的电路故障分析。（2）当VD1 开路时，电路中A 点的直流电压不能稳定，而且有所升高，使三极管VT1 工作电压升高，VT1 管噪声将有所增大；当VD1 短路时，A 点直流电压 为0V，VT1 管不能正常工作，VT2也不能正常工作。（3）当R4 短路时， VD1 将有烧坏的可能；当R4 开路时，电路中A 点直流电压 为0V，VT1 管不能工作，VT2 管工作正常，但是整个VT1 和VT2 这一双管放大器不能输出信号，因为VT1 管已经不工作。 4． 特殊稳压二极管稳压电路工作原理分析与理解 图3-70 所示是特殊稳压二极管稳压电路。电路中，VD1 是一种比较特殊的稳压二极管，内部由两只正极相连的相同特性稳压二极管组合而成。
图3-70 特殊稳压二极管稳压电路 （1）这一稳压电路的作用是稳定电路中A1点的直流工作电压，为放大器提供稳定的直流工作电压，这一点与前面的稳压电路相同。 （2）从VD1 电路符号中可以看出，两种稳压二极管正极相连，工作时上面一只工作在稳压状态，下面一只作为二极管使用，PN 处于正向导通状态，这样工作的稳压二极管不仅具有稳压作用，还具有温度补偿作用。 （3）稳压二极管的温度补偿作用是：当工作温度高低变化时，稳压二极管的稳压值大小不变。普通稳压二极管在工作温度大小变化时，其稳压值有一个较小的变化量，在一些要求稳压性能很高的电路中，可以使用具有温度补偿特性的稳压电路。 （4）VD1 进行温度补偿的原理是： 由于VD1 中两只稳压二极管一只正向运用，一只反向运用，所以它们的温度特性相反。当温度升高时，一只稳压二极管的管压降增大，另一只稳压二极管的管压降则减小，这样两只串联稳压二极管总的管压降随温度升高的变化量大幅减小，达到温度补偿目的；当温度降低时也一样，一只稳压二极管的管压降减小，另一只稳压二极管的管压降则增大，也具有温度补偿特性。电路故障分析小结（1）VD1 电路故障分析与前面一种稳压电路基本相似。（2）当VD1 中有一只二极管开路时，就没有稳压作用。（3）当VD1 中的下面一只二极管击穿时，电路中A 点的直流工作电压下降0.6V，A 点的直流电压仍然稳定，但是这一稳压电路没有温度补偿作用，对放大器的正常工作影响不太大；当VD1 中的上面一只二极管击穿时，电路中A 点的直流工作电压大幅下降，对放大器的工作造成严重影响，放大器不能工作。
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