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穩壓二極管的動態電阻

jf_pJlTbmA9 ? 來源:TsinghuaJoking ? 作者:TsinghuaJoking ? 2023-11-30 17:46 ? 次閱讀

作者:卓晴,來源:TsinghuaJoking 01穩壓二極管

一、動態電阻

??穩壓二極管是利用其反向擊穿時電流會急劇升高的特性進行穩壓,表現出此時的動態電阻 Rz,也就是增加的電壓除以增加的電流,所得到的比值比較小,這樣就會使得外部電壓的波動對穩壓二極管兩端電壓影響較小。

1、電流曲線

??手邊有剛剛購買到的兩款穩壓二極管,它們的特性為:

? ● 2CS4742A基本特性:
???擊穿電壓:12V
???動態電阻:9Ω
???功耗:0.5W

? ● 1N5349B基本特性:
???擊穿電壓:12V
???動態電阻:2.5Ω
???功耗:5W

??測量穩壓二極管基本特性,可以使用如下電路進行測量。使用一個數字可編程直流電源提供直流電壓,施加在電阻 R1 與待測二極管 D1 串聯電路上。利用 R1 上的測量電壓 可以獲得穩壓二極管流過的電流。這樣就可以獲得穩壓二極管電壓電流之間的關系曲線。

wKgZomVdiaKAWdLJAAJcLrWCAsg760.png

▲ 圖1.1.1 測量穩壓二極管的電流-電壓特性

??下面是兩個穩壓二極管實際測量得到的電壓電流曲線??梢钥吹竭@兩個二極管的反向擊穿電壓基本上都是 12V 左右,但他們在擊穿后表現的動態電阻相差很大。2CW4742A的動態電阻大約是49歐姆,1N5349B的動態電阻大約是7.4歐姆。

wKgaomVdiaOAKOAIAACXX0tAGIs886.png

▲ 圖1.1.2 2CW4742A 穩壓二極管電壓電流曲線

wKgaomVdiaaAYD6JAACTQM5ypqQ807.png

▲ 圖1.1.3 1N5349B 穩壓二極管電壓電流曲線

??這就出現了一個問題:為什么實際測量出的動態電阻比他們數據手冊中的數值大呢?

2、使用SmartTweezer測量

??SmartTweezer 是一款手持 LCR 表,可以測量小型器件的電阻、電容、電感量以及對應的品質因數等參數。

??由于被測穩壓二極管兩端,?具有12V左右的直流電壓。?所以需要通過一個隔直電容進行測試。?在10kHz測量頻率下,?選擇隔直電容為1uF。?為了驗證驗證測量效果,現在直接通過隔直電容測量一個22歐姆的電阻。結果顯示是正確的。

wKgaomVdiaiAAu0-ABR3-zy3Ioo323.gif

▲ 圖1.1.4 利用SmartTweezer測量穩壓二極管的動態電阻

??通過SmartTweezer,?測量5W穩壓二極管的動態電阻為2歐姆,?0.5W的穩壓二極管動態電阻大約12歐姆。?對比一下它們數據手冊的結果,?可以看到測量值已經與?它們數據手冊給出的數值接近了。

??這說明了利用smarttweezer,?測量動態電阻的精度,?要比直接通過VA曲線估計值更加準確。

二、溫度特性

??穩壓二極管工作時,溫度會升高。這個過程將會對穩壓二極管的電壓有什么影響呢?這里使用打火機加熱穩壓二極管??梢钥吹剿碾妷涸谏?。?更換5W的穩壓二極管,可以看到溫度升高,同樣也使得穩壓電壓升高。

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▲ 圖1.2.1 觀察穩壓二極管溫度對擊穿電壓的影響

※總??結 ※

??在利用穩壓二極管的過程中,需要關注到它的動態電阻和溫度特性。選擇動態電阻小的穩壓二極管可以提高穩壓的精度。穩壓二極管的功耗反映了它上面最大允許消耗的電功率,功率大的二極管所對應的溫升一般也小,穩壓數值更加的穩定。

審核編輯 黃宇

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