詳解二極管簡易直流穩壓電路

二極管簡易直流穩壓電路主要用於一些局部的直流電壓供給電路中,由於電路簡單,成本低,所以應用比較廣泛。

二極管簡易直流穩壓電路中主要利用二極管的管壓降基本不變特性。

二極管的管壓降特性:二極管導通後其管壓降基本不變,對硅二極管而言管壓降是0.6V左右,對鍺二極管而言管壓降是0.2V左右。

圖4-39所示是由3只普通二極管構成的簡易直流穩壓電路。電路中的VD1、VD2和VD3是普通二極管,它們串聯起來後構成一個簡易直流電壓穩壓電路。

1.電路分析思路

關於這一電路的分析思路主要說明如下。

(1)從電路中可以看出3只二極管串聯,根據串聯電路特性可知,這3只二極管如果導通會同時導通,如果截止會同時截止。

詳解二極管簡易直流穩壓電路

圖4-39 3 只普通二極管構成的簡易直流穩壓電路

(2)根據二極管是否導通的判斷原則分析,在二極管的正極接有比負極高得多的電壓,無論是直流還是交流的電壓,此時二極管均處於導通狀態。從電路中可以看出,VD1正極通過電阻R1接電路中的直流工作電壓+V,VD3的負極接地,這樣在3只串聯二極管上加有足夠大的正向直流電壓。由此分析可知,3只二極管VD1、VD2和VD3是在直流工作電壓+V作用下導通的。

(3)從電路中還可以看出,3只二極管上沒有加入交流信號電壓,因為在VD1正極即電路中的A點與地之間接有大容量電容C1,將A點的任何交流電壓旁路到地端。

2.二極管能夠穩定直流電壓原理

電路中,3只二極管在直流工作電壓的正向偏置作用下導通,導通後對這一電路的作用是穩定了電路中A點的直流電壓。

眾所周知,二極管內部是一個PN結的結構,PN結除單向導電特性之外還有許多特性,其中之一是二極管導通後其管壓降基本不變,對於常用的硅二極管而言導通後正極與負極之間的電壓降為0.6V。

根據二極管的這一特性,可以很方便地分析由普通二極管構成的簡易直流穩壓電路工作原理。3只二極管導通之後,每隻二極管的管壓降是0.6V,那麼3只串聯之後的直流電壓降是0.6×3=1.8V。

3.電路分析細節

關於上述二極管簡易直流穩壓電路的分析細節說明如下。

(1)在電路分析中,利用二極管的單向導電性可以知道二極管處於導通狀態,但是並不能說明這幾隻二極管導通後對電路有什麼具體作用,所以只利用單向導電特性還不能夠正確分析電路工作原理。

(2)二極管眾多的特性中只有導通後管壓降基本不變這一特性能夠最為合理地解釋這一電路的作用,所以依據這一點可以確定這一電路是為了穩定電路中A點的直流工作電壓。

(3)電路中有多隻元器件時,一定要設法搞清楚實現電路功能的主要元器件,然後圍繞它展開分析。分析中運用該元器件主要特性,進行合理解釋。


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