稳压二极管串联连接时发生了什么?
关键的外卖
稳压二极管可以放在与其他电路串联或并联的元素,其中包括其他齐纳二极管。
使用稳压二极管串联时,电流和电压分布的基尔霍夫定律,你可以得到一个特定的关系在二极管的电压和电流分布。
背靠背系列稳压二极管使一些有用的特性在交流电路中,由于整流行为。
您可以连接这些稳压二极管系列。
稳压二极管基本半导体器件用于许多集成电路。这些组件是简单的,因为它们提供整流行为正向偏压时高跨导。它们可以批量生产中使用的各种系统和可以作为离散的组件。在一些电路,您可能希望利用整流稳压二极管串联的行为提供一些有用的电行为。如果这样做在你的电路,稳压二极管的一系列安排如何影响电行为?
答案取决于如何的稳压二极管series-whether他们在一个端到端的安排或背靠背的安排。当你把稳压二极管串联通过这种方式,您可以使用一些简单的应用基尔霍夫定律和欧姆定律来确定的分布电压和电流系列的安排。这是当你可能遇到稳压二极管系列和各种安排如何影响串联电路电流和电压分布。
稳压二极管串联连接
就像其他电路元素,多个稳压二极管可以串联连接。有两种类型的安排二极管串联。端到端安排排列与阴极系列面对对方,或者对方面临的阳极。在这种情况下,一个齐纳二极管正向偏压,而另一个是反向偏置。在端到端安排,一个二极管的阴极连接到另一个二极管的阳极都将正向偏压或都将反向偏置。
端到端和连续的电流电压二极管串联。
每个二极管系列整流的影响将确定一个电压产生电流的安排。如果你看看齐纳二极管电流方程,齐纳二极管的整流行为导致电流饱和发生在两个方向连续的齐纳二极管。换句话说,因为一个二极管反向偏置,目前饱和电流将是有限的,即使是在正向偏压二极管。这不会发生在端到端安排,和其电流电压曲线看起来就像典型的电流电压曲线为一个齐纳二极管。下面的图显示了当前在上面的背靠背和端到端安排比较。
端到端和连续的电流电压关系的稳压二极管系列。
因为端到端二极管的电流和电压特性非常类似于在一个二极管,我们不需要更多的调查。利用基尔霍夫电压定律和欧姆定律,可以表明,电压降穿过每个二极管在端到端配置都是平等的,只要二极管有相同的理想因子和饱和电流。背靠背的二极管,事实并非如此,下面我们将会看到。
在连续的二极管电压和电流
明白为什么这个饱和行为发生在二极管背靠背的安排,我们需要看看电流和电压的分布在两个二极管使用基尔霍夫定律和欧姆定律。当连续安排相同的稳压二极管串联连接直流电压源,就会出现下列情况:
反向偏置二极管在饱和运行,所以它具有最高的阻抗,而正向偏置二极管最低阻抗(由于欧姆定律)。
因为反向偏置二极管阻抗最高,它拥有最大的电压降,这限制了电流产生的正向偏压二极管(由于基尔霍夫电压定律)。
随着电压的二极管不断增加,电路中通过的电流接近饱和电流(由于基尔霍夫电流定律)。
一般来说,您可以确定每个二极管上的电压下降通过观察每个二极管的饱和电流和理想因素在背靠背的安排。如果你使用基尔霍夫电流定律,可以确定反向偏置二极管上的电压降VB和正向偏置二极管VF。这是定义在以下方程:
反向偏压和正向偏压电压在一个连续的齐纳二极管。
这很好地总结了直流电流和电压两个稳压二极管系列的行为当连接在一个连续的配置:电压分布是决定完全由理想因素的正向偏压二极管和饱和电流在两个二极管。注意,这种行为适用于所有二极管串联,不仅稳压二极管系列。串联稳压二极管的区别和其他一些二极管击穿电压和反向电流击穿,和电流电压特性将与在单个二极管击穿。
交流电流限制在背靠背的二极管
的整流行为在反向偏置单二极管使交流信号的饱和,从而限制了电流可以被发送到一个在反向偏压电路;这是整流桥的基础。如果你使用稳压二极管的串联连续安排,您可以创建一个限流器,它提供了一个剪AC波。
在背靠背的二极管整流的影响可以用来创建一个加密电路。下面的例子展示了一个加密20 Hz输入正弦波。输出是整个系列二极管安排和策划在时域,如下所示电路和图。
双剪切齐纳二极管电路。
如果你有访问香料包,您可以使用标准二极管模型生成一个类似的图如上所示。这是用瞬态分析,将向您展示交流电流的变化在一个电路在时域与交流电压电流驱动。这模仿的行为基于齐纳二极管的电压调节器通过扩展整流的积极的和消极的部分输入交流电波形。你可以喂这剪信号到另一个电路,像一个比较器,来生成一个干净的方波。
一旦你设计电路和稳压二极管系列,您可以使用最好的PCB布局和设计软件捕捉你的设计作为一个初始PCB布局。快板PCB设计者包括你需要的功能布局董事会的任何应用程序。然后,您可以使用抑扬顿挫分析工具模拟和分析电力电子的行为。
如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队。