稳压二极管原理解析

生活中，每天都需要给手机充电，那么你有想过手机充电器是如何把AC 220V转换为DC 5V的么，如果你的充电器是快充，可能会转换成DC 9V。从今天开始，我们用前几天学到的整流、滤波环节来实现简单的“手机充电器”。

从前几天的滤波仿真可知，在滤波后得到的波形可能仍存在波动，是不稳定的直流电。为了解决这个问题，有必要在滤波后添加稳压环节，以达到输出稳定不变的直流电的目的。在此，将介绍三种常用的稳压实现方法。

方法一：稳压二极管

1.原理图

如图所示，稳压二极管在电路中应为反向连接（反偏），它与负载电阻并联后再与限流电阻（一般为1k）串联，因此属于并联型稳压电路。

2.仿真数据

图中可见，稳压环节之前（通道B-蓝色）的波形带有明显毛刺，稳压环节之后（通道A-红色）的波形稳定性好。稳压二极管1N4461的稳定电压参数为6.8V，仿真得到的负载端电压为6.73V。

为了看清波形的稳定性，过滤其中的直流分量，得到的交流波形如下图，稳压环节之前的交流电压峰峰值为796mV，稳压之后的交流电压峰峰值为3.2mV，可见，波形中的波动成分大幅削弱。

3.原理解析

(1)若负载不变，假设电网电压上升，则将使Ui上升，Uo随之升高，稳压管的电流IZ会显着增加，使（串联）电阻R的压降增大，以抵偿Ui的升高，从而保持负载电压Uo基本不变。

(2)若电网电压不变，假设负载减小，将使IL增大，从而（串联）电阻R的电流增大，R上的压降升高，输出电压Uo下降。由于稳压管与负载并联，Uo的下降使IZ显着减小。由分流关系：IR= IZ↓ + IL↑，故使IR基本不变，串联电阻R上的电压也就基本不变，从而输出电压Uo基本不变。

4.稳压管的选择

选择稳压管时，一般取：

5.重点提示

稳压二极管需工作于反向偏置状态，若正偏，则将导通，与普通二极管的导通无异。