今天重點就講講穩(wěn)壓管吧，這也是個非常重要的元器件，它既是二極管，還能穩(wěn)壓。研究它重點掌握兩個部分，一是電路元件確定下如何分析穩(wěn)壓管電路，二是要設計一個穩(wěn)壓管電路時，如何合理選擇電路元件。

重點 穩(wěn)壓管電路的分析

穩(wěn)壓管的伏安特性與普通二極管相類似，正向特性為指數(shù)曲線，當外加反向電壓的數(shù)值大于一定程度時則擊穿，擊穿區(qū)的曲線很陡，幾乎平行于縱軸，表現(xiàn)其穩(wěn)壓特性。只要控制反向電流不超過一定值，管子就不會過熱而損壞。

對于含有穩(wěn)壓管的電路的分析類似于前面對二極管電路的分析。首先應該確定二極管的工作狀態(tài)，然后用一個合適的模型代替原來的電路，并求出其他未知量。下圖給出穩(wěn)壓管在不同區(qū)域的等效電路，第一象限也可以看成導線（如果穩(wěn)壓管看成理想）。

結(jié)合下面這張PPT，領會上圖的應用吧

舉兩個栗子再消化一下：

例1

分析：

觀察電路,先分析輸入為正半周，當D2要達到穩(wěn)壓時,D1肯定導通了,導通后等效于0.7V的電源,那么輸入信號需要達到Vz+0.7V后，D2才穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后輸出端就等于Vz+0.7V。

那么還沒達到VZ+0.7V，D2截止，因為D1和D2是串聯(lián)，所以也只能是斷路，輸出就是輸入信號。

至于負半周，那就是D1管施展穩(wěn)壓特性的時候了，分析和正半周一樣，就不贅述了。

于是結(jié)果就有了：

例2

分析：這道題絕對是穩(wěn)壓管電路分析的plus版，稍不注意就會繞糊涂了。注意穩(wěn)壓管加正向電壓時需要考慮導通和截止的臨界電壓，而加反向電壓時需要考慮穩(wěn)壓和截止的臨界電壓。

思路：當輸入為正半周時，D1有可能會導通，D2有可能會穩(wěn)壓，看誰先了。D1導通需要VA>4.7V，但D2穩(wěn)壓只需VA>3V。看來D2先穩(wěn)壓，等效于5V的電源，于是Vo=3V，而D1只能處于截止，不管vi如何變大。

而當輸入為負半周時，D1有可能會穩(wěn)壓，D2有可能會導通，又要看誰先了。D1穩(wěn)壓需要VA<-1，D2導通則需要VA<-2.7，于是D1先出現(xiàn)穩(wěn)壓，等效于5V的電源，于是Vo=-1，那D2就導通不了，只能一直處于截止。

于是得到最終波形：

難點 穩(wěn)壓電路的參數(shù)選擇

設計一個穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，就是要合理的選擇電路元件的有關參數(shù)，使得穩(wěn)壓二極管能正常工作，即穩(wěn)壓管的電流要在最小工作電流Izmin和最大工作電流Izmax之間，因為小于Izmin穩(wěn)壓管不起穩(wěn)壓作用，而大于Izmax穩(wěn)壓管可能會燒毀。并且穩(wěn)壓管的管耗也要保證小于最大耗散功率。

上圖是典型的穩(wěn)壓管電路，要求在輸入信號可能存在波動、或是負載電阻有變化、又或是限流電阻只能在某個范圍內(nèi)選擇，各種變化下都要求穩(wěn)壓電路要正常工作。穩(wěn)壓電路的正常工作就是要求穩(wěn)壓管工作在安全工作范圍內(nèi)。因此需要著眼于穩(wěn)壓管的電流：

上面三個式子并不難理解，它涉及到輸入信號、負載電阻、限流電阻和穩(wěn)壓管，做題時常出現(xiàn)（2）（3）式子中已知其中三個量，需要我們選擇剩余的那個。這時可能就會有些混亂。

比如上課講的例子

聽課時覺得很有道理，但愛動腦筋的小伙伴們在下課后紛紛小窗老師，表示數(shù)學學霸不認同。理由是要求限流電阻的范圍，很自然將上面的三個式子演化成如下三個式子。

怎么看都有些別扭，限流電阻最小不是應該

這樣才更小嗎？一開心求出了R最小是200歐姆。若是按這思路，最大還能求出1.2千歐呢，但是小電想問，既然這是你的選擇，那么咱就按照題意：RL取600歐，輸入電壓取20V，限流電阻選200歐，數(shù)學好的小伙伴們可以求一下，這時穩(wěn)壓管上流過的電流是60mA，穩(wěn)壓管燒了。

問題出在哪里呢？數(shù)學好還有錯啦？

其實問題就出在研究對象搞錯了，穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管是主角，一切的選擇得保護穩(wěn)壓管。

排除掉疑惑后，就可以理解這次作業(yè)題中為何求限流電阻最小值，會取負載開路的時候了，因為既然沒有限制負載范圍，那么完全可以取無窮大，這樣IL徹底最小了呀。^_^

增加道例題練練手吧(￣▽￣)~*

輕松得到答案：

該搶答題出場了

已知穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值為6V，最小穩(wěn)定電流為5mA，最大穩(wěn)定電流為25mA。

問：當UI為9V，15V和35V時，輸出電壓為多少V?

tip: 這電路元件全都選擇好的，別想復雜嘍( ^▽^ )。