你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻

發(fā)布時間:2023-08-03 來源:卓晴 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】穩(wěn)壓二極管是利用其反向擊穿時電流會急劇升高的特性進(jìn)行穩(wěn)壓,表現(xiàn)出此時的動態(tài)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(wěn)壓二極管兩端電壓影響較小。


01 穩(wěn)壓二極管


一、動態(tài)電阻

??

穩(wěn)壓二極管是利用其反向擊穿時電流會急劇升高的特性進(jìn)行穩(wěn)壓,表現(xiàn)出此時的動態(tài)電阻 Rz,也就是增加的1688379649508497.png電壓除以增加的電流1688379623509687.png,所得到的比值比較小,這樣就會使得外部電壓的波動對穩(wěn)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(wěn)壓二極管,它們的特性為:


●  2CS4742A基本特性: 


   ○ 擊穿電壓:12V

   ○ 動態(tài)電阻:9Ω

   ○ 功耗:0.5W


●  1N5349B基本特性: 


   ○ 擊穿電壓:12V

   ○ 動態(tài)電阻:2.5Ω

   ○ 功耗:5W


測量穩(wěn)壓二極管基本特性,可以使用如下電路進(jìn)行測量。使用一個數(shù)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(lián)電路上。利用 R1 上的測量電壓1688379603921148.png可以獲得穩(wěn)壓二極管流過的電流1688379575425027.png。這樣就可以獲得穩(wěn)壓二極管電壓電流之間的關(guān)系曲線。


1688379540330327.png

▲ 圖1.1.1 測量穩(wěn)壓二極管的電流-電壓特性

??

下面是兩個穩(wěn)壓二極管實(shí)際測量得到的電壓電流曲線。可以看到這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(xiàn)的動態(tài)電阻相差很大。2CW4742A的動態(tài)電阻大約是49歐姆,1N5349B的動態(tài)電阻大約是7.4歐姆。


1688378773436233.png

▲ 圖1.1.2 2CW4742A 穩(wěn)壓二極管電壓電流曲線


1688378761699817.png

▲ 圖1.1.3 1N5349B 穩(wěn)壓二極管電壓電流曲線

??

這就出現(xiàn)了一個問題:為什么實(shí)際測量出的動態(tài)電阻比他們數(shù)據(jù)手冊中的數(shù)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(yīng)的品質(zhì)因數(shù)等參數(shù)。


由于被測穩(wěn)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(jìn)行測試。?在10kHz測量頻率下,?選擇隔直電容為1uF。?為了驗(yàn)證驗(yàn)證測量效果,現(xiàn)在直接通過隔直電容測量一個22歐姆的電阻。結(jié)果顯示是正確的。


1688378737181773.gif

▲ 圖1.1.4  利用SmartTweezer測量穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻

??

通過SmartTweezer,?測量5W穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻為2歐姆,?0.5W的穩(wěn)壓二極管動態(tài)電阻大約12歐姆。?對比一下它們數(shù)據(jù)手冊的結(jié)果,?可以看到測量值已經(jīng)與?它們數(shù)據(jù)手冊給出的數(shù)值接近了。


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


二、溫度特性

??

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


1688378720535646.gif

▲ 圖1.2.1  觀察穩(wěn)壓二極管溫度對擊穿電壓的影響


總結(jié)

??

在利用穩(wěn)壓二極管的過程中,需要關(guān)注到它的動態(tài)電阻和溫度特性。選擇動態(tài)電阻小的穩(wěn)壓二極管可以提高穩(wěn)壓的精度。穩(wěn)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(yīng)的溫升一般也小,穩(wěn)壓數(shù)值更加的穩(wěn)定。


作者:卓晴

來源:TsinghuaJoking



免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:


晶閘管在UPS旁路應(yīng)用中的損耗計算

AFE8092幀同步特性簡析

硅麥音頻放大電路

超低功耗無線 MCU:玩轉(zhuǎn)睡眠模式

太陽誘電導(dǎo)電性高分子混合鋁電解電容器

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉