课题 6.1硅稳压管稳压电路
教学目标【知识目标】
掌握硅稳压管稳压电路的原理
【能力目标】
1.硅稳压管稳压电路
2.稳压电路的特性
3.选取稳压管得原则
【德育目标】培养学生独立思考的能力
教
学重点硅稳压管稳压电路
教
学
难
点
稳压电路的特性
教
学时间2课时（第17周）
教
具
准
备
二极管、稳压管、变压器
教学组织与实施
教师活动学生活动
【新课导入】
在带滤波器的整流电路中，脉动的直流电经过滤波后，变成了比较平滑的直流输出，但是输出的直流中还有交流成分，且当电网电压变化或负载变化时输出直流电压也随之变化，而电子设备工作时，要求电源电压非常稳定，因此在整流和滤波之后，还需稳压，以得到稳定的直流电压
【新课讲授】
1.稳压电路
稳压二极管稳压电路中，稳压二极管与负载并联，在输入电压UI与负载RL之间串联一个起调节作用的稳压电阻R ，该电阻同时起限流保护稳压二极管的作用。
I
U
O R
I
O
I
Z
VD Z
I
R
+ _
+
_ R
L
其中：
I I
U =
I R = I Z + I O
2.硅稳压管稳压电路的特性
引起稳压电路输出电压变化的因素，主要是输入电压UI 的变化和负载电流IO 的变化，(即负载电阻RL 改变)。
一、 若输入电压UI 发生变化，负载电流Io 不变：
I U O
R I O
I Z
VD Z I R
+
_+
_
R L
设U I ↑→ U O =V Z ↑， 于是I Z
↑，因 I R = I Z + I O 故I R ↑→I R R ↑→U O ↓
二、 若负载电流Io 变化，输入电压UI 不变：
设IO ↑，由IR= IZ+ IO ，可知IR ↑ IRR ↑ UO=VZ ↓，导致电流IZ ↓ IR ↓ IRR ↓，根据UI= IRR +UO ，输出电压有所上升 UO ↑，使输出电压基本稳定。
I
U
O R
I
O
I
Z
VD Z
I
R
+ _
+
_ R
L
3.选取稳压管得基本原则
基本原则是：
第一:因IO增加，会使IZ减小(或反之)，以使IR趋于不变，考虑到负载开路时负载电流将全部流入稳压管，故选取稳压管的电流的Izmax≥IOmax+Izmin。
第二:当输入电压变化10%时，考虑稳压管电流不超出上下限。最不利的情况是IOmin， Izmax时，若输入电压又变化到1.1UI，Iz有可能超出Izmax；当IOmax， Izmin时，若输入电压又变化到0.9UI，稳压管的电流有可能小于Izmin。可以将稳压管的电流选大10%，并留有一些余量，按增加20%选稳压管
第三是选取稳压管的稳定电压等于输出电压的数值。
【课堂小结】
今天我们学习了硅稳压管稳压电路，稳压二极管稳压电路中，稳压二极管与负载并联，在输入电压UI与负载RL之间串联一个起调节作用的稳压电阻R ，该电阻同时起限流保护稳压二极管的作用。同时我们学习了硅稳压管稳压电路的工作特性，引起稳压电路输出电压变化的因素，主要是输入电压UI的变化和负载电流IO的变化。对于硅稳压管稳压电路，我们要注意选取稳压管得基本原则
【布置作业】
课后习题152页第二题
板书设计教学随笔
1.稳压电路
稳压二极管稳压电路中，稳压二极管与负载并联，在输入电
压UI与负载RL之间串联一个起调节作用的稳压电阻R ，该电阻同
时起限流保护稳压二极管的作用。
2.硅稳压管稳压电路的特性
一、若输入电压UI 发生变化，负载电流Io不变
二、若负载电流Io变化，输入电压UI 不变
3.选取稳压管得基本原则
稳压电路适合小电流，且电流变化不大的场合。在简单设计
的稳压电路时，如已知UO、 UI和IO的变化范围，应如何选取稳
压管和稳压电阻R的数值。
常用稳压管型号对照——（朋友发的） 美标稳压二极管型号 1N4727 3V0 1N4728 3V3 1N4729 3V6 1N4730 3V9 1N4731 4V3 1N4732 4V7 1N4733 5V1 1N4734 5V6 1N4735 6V2 1N4736 6V8 1N4737 7V5 1N4738 8V2 1N4739 9V1 1N4740 10V 1N4741 11V 1N4742 12V 1N4743 13V 1N4744 15V 1N4745 16V 1N4746 18V 1N4747 20V 1N4748 22V 1N4749 24V 1N4750 27V 1N4751 30V 1N4752 33V 1N4753 36V 1N4754 39V 1N4755 43V 1N4756 47V 1N4757 51V 需要规格书请到以下地址下载， 经常看到很多板子上有M记的铁壳封装的稳压管，都是以美标的1N系列型号标识的，没有具体的电压值，刚才翻手册查了以下3V至51V的型号与电压的对 照值，希望对大家有用 1N4727 3V0 1N4728 3V3 1N4729 3V6 1N4730 3V9
1N4733 5V1 1N4734 5V6 1N4735 6V2 1N4736 6V8 1N4737 7V5 1N4738 8V2 1N4739 9V1 1N4740 10V 1N4741 11V 1N4742 12V 1N4743 13V 1N4744 15V 1N4745 16V 1N4746 18V 1N4747 20V 1N4748 22V 1N4749 24V 1N4750 27V 1N4751 30V 1N4752 33V 1N4753 36V 1N4754 39V 1N4755 43V 1N4756 47V 1N4757 51V DZ是稳压管的电器编号，是和1N4148和相近的，其实1N4148就是一个0.6V的稳压管，下面是稳压管上的编号对应的稳压值，有些小的稳压管也会在管体 上直接标稳压电压，如5V6就是5.6V的稳压管。 1N4728A 3.3 1N4729A 3.6 1N4730A 3.9 1N4731A 4.3 1N4732A 4.7 1N4733A 5.1 1N4734A 5.6 1N4735A 6.2 1N4736A 6.8 1N4737A 7.5 1N4738A 8.2 1N4739A 9.1 1N4740A 10 1N4741A 11 1N4742A 12 1N4743A 13
常用稳压型号参数查询 DZ是稳压管的电器编号，1N4148就是一个0.6V的稳压管，下面是稳压管上的编号对应的稳压值， 需要规格书请到以下地址下载， https://www.doczj.com/doc/8b14645083.html,/products/Rectifiers/Diode/Zener/ 经常看到很多板子上有M记的铁壳封装的稳压管，都是以美标的1N系列型号标识的，没有具体的电压值。
美标稳压二极管型号：
HITACHI(日立)： LM7906 -6V 1A L7906,KA7906 LM7908 -8V 1A L7908 LM7909 -9V 1A L7909 LM7912 -12V 1A L7912 LM7915 -15V 1A L7915 LM7918 -18V 1A L7918 LM7924 -24V 1A L7924 78L05 5V 100mA 78L06 6V 100mA 78L08 8V 100ma 78L09 9V 100ma
78L15 15V 100ma 78L18 18V 100ma 78L24 24V 100ma 开关稳压器件(电压转换效率高) 型号说明最大输出电流LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器1A LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器1A LM1575T-12 12V简易开关电源稳压器1A LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器1A LM1575T-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~37V) 1A LM1575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器1A LM1575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器1A LM1575HVT-12 12V简易开关电源稳压器1A LM1575HVT-15 15V简易开关电源稳压器1A LM1575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~37V) 1A LM2575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器1A LM2575T-5.0 5V简易开关电源稳压器1A LM2575T-12 12V简易开关电源稳压器1A LM2575T-15 15V简易开关电源稳压器1A LM2575T-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~ 37V) 1A LM2575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器1A LM2575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器1A LM2575HVT-12 12V简易开关电源稳压器1A LM2575HVT-15 15V简易开关电源稳压器1A LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~37V) 1A LM2576T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器3A LM2576T-5.0 5.0V简易开关电源稳压器3A LM2576T-12 12V简易开关电源稳压器3A LM2576T-15 15V简易开关电源稳压器3A LM2576T-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~37V) 3A LM2576HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器3A LM2576HVT-5.0 5.0V简易开关电源稳压器3A LM2576HVT-12 12V简易开关电源稳压器3A LM2576HVT-15 15V简易开关电源稳压器3A LM2576HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(可调1.23V~37V) 3A
齐纳二极管(稳压二极管)工作原理及主要参数 齐纳二极管也叫稳压二极管.一般二极管处于逆向偏压时，若电压超过PIV(逆向峰值电压)值时二极管将受到破坏，这是因为一般二极管在两端的电位差既高之下又要通过大量的电流，此时所产生的功率所衍生的热量足以使二极管烧毁。 齐纳二极管就是专门被设计在崩溃区操作，是一个具有良好的功率散逸装置，可以当做电压参考或定电压组件。若利用齐纳二极管作为电压调节器，将使附载电压保持在Vz附近且几乎唯一定值，不受附载电流或电源上电压变动影响。一般二极管之崩溃电压，在制作时可以随意加以控制，所以一般齐纳二极管之崩电压(Vz)从数伏特至上百伏特都有。一般齐纳二极管在特性表或电路上除了标住Vz外，均会注明Pz也就是齐纳二极管所能承受之做大功率，也可由Pz=Vz*Iz 换算出奇纳二极管可通过最大电流Iz。dz3w上有个在线计算器,电路设计时可以用来计算稳压二极管的相关参数. 齐纳二极管工作原理 齐纳二极管主要工作于逆向偏压区，在二极管工作于逆向偏压区时，当电压未达崩溃电压以前，二极管上并不会有电流产生，但当逆向电压达到崩溃电压时，每一微小电压的增加就会产生相当大的电流，此时二极管两端的电压就会保持于一个变化量相当微小的电压值(几乎等于崩溃电压)，下图为齐纳二极管之电压电流曲线，可由此应证上述说明。 齐纳二极管(又叫稳压二极管)它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 在通常情况下，反向偏置的PN结中只有一个很小的电流。这个漏电流一直
常用稳压二极管技术参数及老型号代换 型号最大功耗 (mW) 稳定电压(V) 电流(mA) 代换型号国产稳压管日立稳压管 HZ4B2 500 3.8 4.0 5 2CW102 2CW21 4B2 HZ4C1 500 4.0 4.2 5 2CW102 2CW21 4C1 HZ6 500 5.5 5.8 5 2CW103 2CW21A 6B1 HZ6A 500 5.2 5.7 5 2CW103 2CW21A HZ6C3 500 6 6.4 5 2CW104 2CW21B 6C3 HZ7 500 6.9 7.2 5 2CW105 2CW21C HZ7A 500 6.3 6.9 5 2CW105 2CW21C HZ7B 500 6.7 7.3 5 2CW105 2CW21C HZ9A 500 7.7 8.5 5 2CW106 2CW21D HZ9CTA 500 8.9 9.7 5 2CW107 2CW21E HZ11 500 9.5 11.9 5 2CW109 2CW21G HZ12 500 11.6 14.3 5 2CW111 2CW21H HZ12B 500 12.4 13.4 5 2CW111 2CW21H HZ12B2 500 12.6 13.1 5 2CW111 2CW21H 12B2 HZ18Y 500 16.5 18.5 5 2CW113 2CW21J HZ20-1 500 18.86 19.44 2 2CW114 2CW21K HZ27 500 27.2 28.6 2 2CW117 2CW21L 27-3 HZT33-02 400 31 33.5 5 2CW119 2CW21M RD2.0E(B) 500 1.88 2.12 20 2CW100 2CW21P 2B1 RD2.7E 400 2.5 2.93 20 2CW101 2CW21S RD3.9EL1 500 3.7 4 20 2CW102 2CW21 4B2 RD5.6EN1 500 5.2 5.5 20 2CW103 2CW21A 6A1 RD5.6EN3 500 5.6 5.9 20 2CW104 2CW21B 6B2 RD5.6EL2 500 5.5 5.7 20 2CW103 2CW21A 6B1 RD6.2E(B) 500 5.88 6.6 20 2CW104 2CW21B RD7.5E(B) 500 7.0 7.9 20 2CW105 2CW21C RD10EN3 500 9.7 10.0 20 2CW108 2CW21F 11A2 RD11E(B) 500 10.1 11.8 15 2CW109 2CW21G RD12E 500 11.74 12.35 10 2CW110 2CW21H 12A1 RD12F 1000 11.19 11.77 20 2CW109 2CW21G RD13EN1 500 12 12.7 10 2CW110 2CW21H 12A3 RD15EL2 500 13.8 14.6 15 2CW112 2CW21J 12C3 RD24E 400 22 25 10 2CW116 2CW21H 24-1
【硬件设计】稳压二极管工作原理介绍 现在常用的稳压管的主要材料是半导体硅。 在硅稳压管的反向电压击穿区内，电流变化很大，而其电压基本不变。 在小于5V的稳压管，主要是齐纳击穿，大于7V的稳压管，主要是雪崩击穿，在5—7V间，两种击穿同时存在。 要理解稳压二极管的工作原理，只要了解二极管的反向特性就行了。所有的晶体二极管,其基本特性是单向导通。就是说，正向加压导通，反向加压不通。这里有个条件就是反向加压不超过管子的反向耐压值。那么超过耐压值后是什么结果呢？一个简单的答案就是管子烧毁。但这不是全部答案。试验发现，只要限制反向电流值（例如，在管子与电源之间串联一个电阻），管子虽然被击穿却不会烧毁。而且还发现，管子反向击穿后，电流从大往小变，电压只有很微小的下降，一直降到某个电流值后电压才随电流的下降急剧下降。正是利用了这个特性人们才造出了稳压二极管。使用稳压二极管的关键是设计好它的电流值。 稳压二极管(齐纳二极管,Zener diode)： 是一种专门工作于反向(崩溃，Breakdown)区域的二极管，如有一适量的电流流经此二极管，则其两端点间产生一固定不变的电压，名为：”稳压电压”，由于其电压稳定，故被广泛用于稳压电路或用作参考电压源。 崩溃现象： 在PN结上，加以反向电压时，反向电流很小，叫反向饱和电流，当反向电压加大到一定值时，反向电流会突然增加，这现象叫PN结的击穿。 电路符号和曲线图： 理想的等效实际的等效
工作原理： 稳压二极管特性曲线中，当反向电压达到击穿电压后，二极管由截止转为导通，此时的电流为最低稳压电流IZ(Min)，而形成的电压为最低稳压电压VZ(Min)，如继续加大反向电压，则电流便急速变大，但稳压二极管有一定的最大可通过电流IZ(Max)，若通过的电流超过IZ(Max)，会损坏此二极管。(简单来说：反向电压到达VZ后，相对电流不断增加，电压变化却很少。)，如下图： 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 什么是稳压二极管稳压二极管(又叫齐纳二极管)它的电路符号是:，稳压二极管是一种用于稳定电压的单PN结二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。 稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。 稳压管的应用： 1、浪涌保护电路(如图2)：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通。使继电器J吸合负载RL就与电源分开。
常用稳压管型号参数对照 3V到51V 1W稳压管型号对照表1N4727 3V0 1N4728 3V3 1N4729 3V6 1N4730 3V9 1N4731 4V3 1N4732 4V7 1N4733 5V1 1N4734 5V6 1N4735 6V2 1N4736 6V8 1N4737 7V5
1N4739 9V1 1N4740 10V 1N4741 11V 1N4742 12V 1N4743 13V 1N4744 15V 1N4745 16V 1N4746 18V 1N4747 20V 1N4748 22V 1N4749 24V 1N4750 27V 1N4751 30V
1N4753 36V 1N4754 39V 1N4755 43V 1N4756 47V 1N4757 51V 摩托罗拉IN47系列1W稳压管IN4728 3.3v IN4729 3.6v IN4730 3.9v IN4731 4.3 IN4732 4.7 IN4733 5.1
IN4735 6.2 IN4736 6.8 IN4737 7.5 IN4738 8.2 IN4739 9.1 IN4740 10 IN4741 11 IN4742 12 IN4743 13 IN4744 15 IN4745 16 IN4746 18 IN4747 20
IN4749 24 IN4750 27 IN4751 30 IN4752 33 IN4753 34 IN4754 35 IN4755 36 IN4756 47 IN4757 51 摩托罗拉IN52系列 0.5w精密稳压管IN5226 3.3v IN5227 3.6v
实验原理 1、稳压二极管伏安特性描述 2CW56属硅半导体稳压二极管，其正向伏安特性类似于1N4007型二极管，其反向特性变化甚大。当2CW56二端电压反向偏置，其电阻值很大，反向电流极小，据手册资料称其值≤0.5A μ。随着反向偏置电压的进一步增加，大约到7－8.8V 时，出现了反向击穿（有意参杂而成），产生雪崩效应，其电流迅速增加，电压稍许变化，将引起电流巨大变化。只要在线路中，对“雪崩”产生的电流进行有效的限流措施，其电流有小许一些变化，二极管二端电压仍然是稳定的（变化很小）。这就是稳压二极管的使用基础，其应用电路见图3－1。图中，E —供电电源，如果二极管稳压值为7～8.8V ，则要求E 为10V 左右；R —限流电阻，2CW56，工作电流选择8mA ，考虑负载电流2 mA ， 通过R 的电流为10 mA ，计算R 值： R=I Vz E -=01.08 10-=200Ω C —电解电容，对稳压二极管产生的噪声进行平滑滤波。 V Z —稳压输出电压。 图3－1 稳压二极管应用电路
2、实验设计 图3－2 稳压二极管反向伏安特性测试电路 1)2CW56反向偏置0～7V左右时阻抗很大，拟采用电流表接测试电路为宜；反向偏置电压进入击穿段，稳压二极管阻较小（估计为R=8/0.008=1KΩ），这时拟采用电流表外接测试电路。结合图3－1，测试电路图见图3－2。 实验过程 电源电压调至零，按图3－2接线，开始按电流表接法，将电压表＋端接于电流表＋端；变阻器旋到1100Ω后，慢慢增加电源电压，记下电压表对应数据。 当观察到电流开始增加，并有迅速加快表现时，说明2CW56已开始进入反向击穿过程，这时将电流表改为外接式，按表3－1继续慢慢地将电源电压增加至10V。为了继续增加2CW56工作电流，可以逐步地减少变阻器电阻，为了得到整数电流值，可以辅助微调电源电压。 数据记录 2CW56稳压二极管正向伏安特性电流表U(V) 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.78
《电子技术基础》教学设计 授课教师： 授课内容：第二章第二节稳压二极管 授课班级：中一数控技术（2）班 授课时间：年月日 一、教学内容： 本节课的教学主要讲解稳压二极管的基本知识及其稳压应用。 二、教学目标： 1、知识与技能目标： 掌握稳压二极管的稳压原理，并能在实际电路中正确使用稳压二极管。 2、过程与方法目标： 通过与已学的二极管知识的对比和提升，让学生能正确的理解稳压二极管在电路中的稳压过程，能用联系和对比的方法解决问题。 3、情感态度与价值观目标： 培养学生勤于思考的习惯，对本门课能产生更深的兴趣。 三、教学重点和难点： 1、教学重点： 稳压二极管在电路中的稳压作用。 2、教学难点： 稳压二极管的稳压原理。 四、教学方法：
讲授法，对比法，实例法。 五、教学准备： 1、小黑板画出稳压二极管的伏安特性曲线； 2、准备若干稳压二极管和普通二极管。 六、课时安排： 1课时 七、教学过程： 新课引入——在前面的学习中，我们已经学习了PN结和二极管， 教师活动1：提问一：二极管具有什么特性？ 学生活动1：全体回答（教师进行补充说明） 教师活动2：提问二：二极管的电路符号和伏安特性曲线分别是什么样的？（叫两个学生分别在黑板上画出二极管的电路符号和伏安特性曲线，让其他同学在笔记本上画出，并检查对所学知识的掌握情况） 学生活动2：两个同学在黑板上画出，其他同学在笔记本上画出（教师对黑板上画的二极管的电路符号和伏安特性曲线进行补充和说明）通过学习，我们知道了二极管的伏安特性曲线分为正向特性和反向特性两部分，对于一般的二极管来说都工作在正向特性这一区域，那么就要使二极管的正极接电源的正极，负极接电源的负极，如果我们将二极管的正负极和电源的正负极接反的话二极管就会工作在反向特性这一区域，反向电压较大时就会反向击穿，如果反向电流超过允许值就会出现热击穿，致使二极管损坏，那么是不是所有的二极管都必须工作在正向特性这一区域呢？带着这个问题我们进入今天新课的学习（让学生将书翻到34页本节课内容处）。
常用稳压管型号 2009-12-06 22:56 美标稳压二极管型号 TLV4732运算放大器，可饱和输出。当单电源供电时，可作为0V和5V的稳压器。 其他的如LM358等放大器，输出均不能达到0V或者5V，一般为4V。 1N4727 3V0 1N4728 3V3 1N4729 3V6 1N4730 3V9 1N4731 4V3 1N4732 4V7 1N4733 5V1 1N4734 5V6 1N4735 6V2 1N4736 6V8 1N4737 7V5 1N4738 8V2 1N4739 9V1 1N4740 10V 1N4741 11V 1N4742 12V 1N4743 13V 1N4744 15V
1N4746 18V 1N4747 20V 1N4748 22V 1N4749 24V 1N4750 27V 1N4751 30V 1N4752 33V 1N4753 36V 1N4754 39V 1N4755 43V 1N4756 47V 1N4757 51V 需要规格书请到以下地址下载， https://www.doczj.com/doc/8b14645083.html,/products/Rectifiers/Diode/Zener/ 经常看到很多板子上有M记的铁壳封装的稳压管，都是以美标的1N系列型号标识的，没有具体的电压值，刚才翻手册查了以下3V至51V的型号与电压的对照值，希望对大家有用 1N4727 3V0 1N4728 3V3 1N4729 3V6 1N4730 3V9 1N4731 4V3 1N4732 4V7
1N4734 5V6 1N4735 6V2 1N4736 6V8 1N4737 7V5 1N4738 8V2 1N4739 9V1 1N4740 10V 1N4741 11V 1N4742 12V 1N4743 13V 1N4744 15V 1N4745 16V 1N4746 18V 1N4747 20V 1N4748 22V 1N4749 24V 1N4750 27V 1N4751 30V 1N4752 33V 1N4753 36V 1N4754 39V 1N4755 43V
河北经济管理学校教案 序号：1编号：JL/JW/7.5.1.03 4.18授课主题稳压二极管并联型稳压电路 教学目的1.掌握稳压二极管并联型稳压电源电路的组成及各部分作用 2.能按工艺流程安装与测试稳压二极管并联型稳压电源电路 教学 重点、难点重点：稳压电源的组成及各部分作用 难点：稳压电源安装完成后，各部分参数的测量及故障的解决 教学准备教案，板书，教材 教学过程设计与时间分配 一、课堂导入与提问（10min） 二、讲授新课（55min） 1.直流稳压电源的概念 2.稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载RL连接方式之不同可分为两种稳压类型 3.简单的直流稳压电源及其结构 4.并联型直流稳压电路的优缺点 5.串联型稳压电路简介 三、课堂小结（15min） 四、布置作业（10min）
河北经济管理学校教案 教案内容 一、导入与提问（10min） 举例手机充电器 二、讲授新课（55min） 1.直流稳压电源的概念 直流稳压电源是一种当电网电压变化时，或者负载发生变化时，输出电压能基本保持不变的直流电源 2.稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载RL连接方式之不同可分为两种稳压类型（1）并联型稳压电路（2）串联型稳压电路 调整元件与负载RL并联，如上图所示 3.简单的直流稳压电源及其结构 （1）第一部分为变压器 它的作用是改变电压 我们接入的市电是交流电，电压有效值是220V，而我们平时用的直流电压较小，并且稳压
就是把原来交流电的负半周整流到正半周，而原正半周仍保持不变 （3）第三部分是一个电容器，为滤波电路 它的作用是对整流后的电流进行滤波，利用电容器的充放电功能，把原来起伏变化较大电压转换成起伏变化较小的电压 （4）第四部分为调整元件部分 它的作用是对输出电压进行稳定，使输出电压为一个稳定的值 它是利用稳压二极管的反向击穿特性，如下图所示为二极管的伏安特性曲线 二极管在反向电压击穿的时候其两端电压能其本保持稳定，即使在通过它的电流发生一些变化时也能基本保持稳定。 在这里我们把稳压二极管与负载并联后，反偏接入电路，调整电压，使其呈反向电击穿状
稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。 稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此，稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压，不同类型稳压管的稳定电压也不一
样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。 在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示： 显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大，动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合适。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示，这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9（a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。
《稳压二极管并联型稳压电源电路的安装与测试》教学设计
明确稳压二极由情景可知，稳压二极管反接时能 达到相应要求，所以想让实现稳压 的功能稳压二极管应该怎么接在 电路中。 教师讲解： 根据稳压二极管的伏安特性曲线 可知，稳压二极管工作在反向击穿 区时，流过稳压二极管的电流在相 当大的范围内变化，其两端的电压 基本不变。利用这一特性可实现电 源的稳压功能。 学生大胆猜测： 稳压二极管应该反向并联 在电路中。 得到结论： 应用稳压二极管时，其应该 工作在反向击穿区。
将实践探索，个小任务，以便学生更加明确任务 将学生分为7组，前4组每组6人，后3组每组5人（分组原则：优劣并存，以便基础好的对基础差的同学进行指导）。 布置 任务1：焊接正确的稳压电源电路（20min ）（在过程中进行指 导，对出现较多的问题进行集中讲解）。 任务2：直流稳压电源的构成（15min ）。 引导学生观察电路原理图，并将电路进行分块。 学生进行测量前，用微视频的教学方法讲解测量时的注意事项。 任务3：RL 阻值的大小对输出电压的影响（15min ）。 引导学生对阻值不同时输出电压的关系进行对比。 （1） 学生根据电路原理 图和元器件清单进行元器件的选择和电路的焊接。 （2） 学生将电路图进行 分块，发现前半部分是以前焊接过的桥式电容滤波电路，所以由此得出，后面部分实现稳压。 分块后用万用表对 电路并用万用表对电容器C 、电阻R 、稳压二极管、负载电阻RL 各端的电压进行测量。 根据各点电压，确立该元件的大概作用。 （3） 每组成员对RL 为1k 和3k 时同时通电对输出电压测量，并进 行比较。 得出结论：RL 为1k 和3k 时，输出电压变化很小。所以RL 对输出电压基本没有影响。
稳压二极管的检测 （1）正、负电极的判别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。 若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。 （2）稳压值的测量用0~30V连续可调直流电源，对于13V以下的稳压二极管，可将稳压电源的输出电压调至15V，将电源正极串接1只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接，电源负极与稳压二极管的正极相接，再用万用表测量稳压二极管两端的电压值，所测的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V，则应将稳压电源调至20V以上。 也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压档应视稳定电压值的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此电 压值便是稳压二极管的稳定电压值。 若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。 稳压管常用在整流滤波电路之后，用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。 如图2所示，由R、Dz组成的就是稳压电路，稳压管在电路中稳定电压的原理如下： 只要R参数选得适当，就可以基本上抵消Vi的升高值，因而使Vo基本保持不变。 可见，在这种稳压电路中，起自动调节作用的主要是稳压二极管Dz，当输出电压有较小的变化时，将引起稳压二极管电流Iz的较大变化，通过限流电阻R的补偿作用，保持输出电压Vo基本不变。
第四章稳压调压电路 一、填空题 1、（4-1，低）一个直流电源必备的4个环节是变压、、和。 2、（4-1，低）最简单的稳压电路是带的稳压电路， 3、（4-1，低）稳压电路的作用是保持的稳定,不受电网电压和变化的影响. 4、（4-1，低）稳压电路的作用就是在和变化时，保持输出电压基本不变。 5、（4-1，中）负载电阻R L越，滤波电容C越，电容滤波的效果越好。 6、（4-1，中）单相桥式整流电路二极管两端承受的最大反向电压U DRM= U2。 7、（4-1，难）桥式整流电路，若VD2接反了，则输出。 8、（4-1，中）桥式整流电路，若VD1管开路，则输出。 9、（4-2，低）三端固定式集成稳压器的负载改变时，其输出电压值（a.变化、b不变）。 10、（4-2，低）三端可调式集成稳压器的3个引出端是输入端、、。 11、（4-3，中）将单相半波整流电路中的二极管换成晶闸管，即构成单相半波整流主电路。 12、（4-2，中）开关式稳压电路具有功耗、效率等特点。 13、（4-1，中）稳压过程实质上是通过（a.正反馈，b.负反馈）使输出电压保持稳定的过程。 14、（4-3，低）电压对晶闸管的导通起控制作用。 15、（4-1，低）硅稳压管稳压电路中的电容起作用。 16、（4-1，低）硅稳压管的击穿是（a.可逆的，b.不可逆）。 17、（4-1，低）稳压管的选择是根据（a.输入电压，b.输出电压）的要求。 18、（4-2，中）三端集成稳压器的输出端并接的电容是为了消除可能产生的。 19、（4-1，中）为解决硅稳压管电路存在的问题常采用直流稳压电路。 20、（4-3，中）单向晶闸管的导通条件是，，其关断条件为。 二、选择题 1、（4-1，低）整流的目的是。
《稳压二极管并联型直流稳压电源》教学设计 一、学习者分析 《电子技术基础》是机电专业学生必修的重要的专业理论课程，本人担任08机电2班的教学任务。08机电2班由41名男生组成，通过平时的作业反馈、上课班风班纪的观察，这个班学生非常懒，对机电专业到底学什么，自己今后去干什么非常迷茫，学习基础和理解能力薄弱，但他们的思维比较活跃，喜欢动手操作，对一些实物或图片很感兴趣，只是这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时激发。稳压二极管并联型直流稳压电源课题是建立在学生已熟悉桥式整流滤波电路基础上为学生进一步学习串联调整式稳压电源奠定基础。 二、学习任务分析 本课题出自高等教育出版社陈振源主编的机电类专业教材《电子技术基础》第八章第一节的内容，在教材P177—178页。 通过本节课的学习，学生将逐步学会科学的学习方法，养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识，为继续学习和发展奠定方法基础。本课题是教学大纲和高考、会考大纲中规定的必修内容，因此，本课题在《电子技术基础》教学中的地位和作用是非常重要的。同时，认识常用电子元件、熟悉电路每一部分的波形是一名优秀的电子装配和维修人员必须熟练掌握的一项基本操作技能，该内容理解是否清晰，直接影响学生后续专业课程的学习和生产产品的质量。 《稳压二极管并联型稳压电路》这一课题的展开，本人分成三个学习任务：【任务一认一认电子元件】会根据给定的电路原理图在实物接线图中认出并联型稳压电路中各元件的规格、名称及正负极，真正领会到理论与实践结合，为自己成为一名优秀的电子装配工奠定基础。 【任务二说一说电路作用】能根据从示波器观察到的波形说出并联型稳压电路各部分的作用，不同学生对波形的理解是不一样的，此时教师应尊重学生间的差异，不要急于否定学生的答案，而要鼓励学生开展讨论，给学生提供展示的机会，培养学生的交流能力及学习《电子技术基础》的自信心。 【任务三画一画电源结构图】会根据并联型直流稳压电路的结构，自己归纳出组成直流稳压电源结构方框图，学会知识的归纳建构，为终身学习打下基础。 三、教学目标确定 在以学生发展为本，以就业为导向的教学理念指导下，结合职业技能鉴定和中等职业学校双证的需求，（精简整合理论课程，注重实训教学），依据机电专业《电子技术基础》教学的基本要求和机电专业学生的认知水平和思维发展水平合理安排知识点、技能点。现从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个层面上，制定本节课的教学目标为： 【知识与技能】
稳压二极管工作原理及故障特点
稳压二极管工作原理及故障特点 稳压二极管的稳压原理： 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。 故障特点： 稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压 值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。
(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax。 (3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。 (4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz 前已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制，超过P2将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流Iz不能过大，应使Iz≤Izmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz也不能太小，应使Iz≥Izmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。下图示出了稳压管工作时的动态等效电路，图中二极管为理想二极管。
稳压二极管在电路中的作用及工作原理 稳压二极管工作原理一种用于稳定电压的单结二极管。它的伏安特性，稳压二极管符号如图1所示。结构 同整流二极管。加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时，将可能有大量载流子隧穿伪结的位垒，形 成大的反向电流，此时电压基本不变，称为隧道击穿。当反向电压比较高时，在位垒区内将可能产生大量 载流子，受强电场作用形成大的反向电流，而电压亦基本不变，为雪崩击穿。因此，反向电压临近击穿电 压时，反向电流迅速增加，而反向电压几乎不变。这个近似不变的电压称为齐纳电压（隧道击穿）或雪崩 电压（雪崩击穿）。 图1稳压二极管伏安特性曲线 图2等效电路理想模式
图3理想模式导通状态常见的两种稳压电路接法 图4实际模式导通状态 图5实际模式导通状态常见的两种稳压接线电路
稳压二极管的主要参数 1.Vz—稳定电压。 指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别，同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如，2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V,Vzmax则为3.6V。 2.Iz—稳定电流。 指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时，稳压管虽并非不能稳压，但稳压效果会变差;高于此值时，只要不超过额定功率损耗，也是允许的，而且稳压性能会好一些，但要多消耗电能。 3.Rz—动态电阻。 指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般胜作电流愈大，动态电阻则愈小。例如，2CW7C稳压管的工作电流为5mA时，Rz为18Ω;工作电流为1OmA时，Rz为8Ω;为20mA时，Rz为2Ω;>20mA则基本维持此数值。 4.Pz—额定功耗。 由芯片允许温升决定，其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V，Izm为20mA，则该管的Pz为60mWo 5.Ctv—电压温度系数。 是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+0.07%/°C，即温度每升高1°C，其稳压值将升高0.07%。6.IR—反向漏电流。 指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时，IR=O.1uA;在VR=6V时，IR=10uA。 (三)选择二极管的基本原则 1.要求导通电压低时选锗管;要求反向电流小时选硅管。 2.要求导通电流大时选面结合型;要求工作频率高时选点接触型。 3.要求反向击穿电压高时选硅管。 4.要求耐高温时选硅管。
稳压二极管参数 型号最大耗散功率(W) 额定电压(V) 最大工作电流(mA) 可代换型号 1N708 0.25 5.6 40 BWA54、2CW28-5.6V 1N709 0.25 6.2 40 2CW55/B、BWA55/E 1N710 0.25 6.8 36 2CW55A、2CW105-6.8V 1N711 0.25 7.5 30 2CW56A、2CW28-7.5V、2CW106-7.5V 1N712 0.25 8.2 30 2CW57/B、2CW106-8.2V 1N713 0.25 9.1 27 2CW58A/B、2CW74 1N714 0.25 10 25 2CW18、2CW59/A/B 1N715 0.25 11 20 2CW76、2DW12F.BS31-12 1N716 0.25 12 20 2CW61/A、2CW77/A 1N717 0.25 13 18 2CW62/A、2DW12G 1N718 0.25 15 16 2CW112-15V、2CW78/A 1N719 0.25 16 15 2CW63/A/B、2DW12H 1N720 0.25 18 13 2CW20B、2CW64/B、2CW64-18 1N721 0.25 20 12 2CW65-20、2DW12I、BWA65 1N722 0.25 22 11 2CW20C、2DW12J 1N723 0.25 24 10 WCW116、2DW13A 1N724 0.25 27 9 2CW20D、2CW68、BWA68/D 1N725 0.4 30 13 2CW119-30V 1N726 0.4 33 12 2CW120-33V 1N727 0.4 36 11 2CW120-36V 1N728 0.4 39 10 2CW121-39V 1N748 0.5 3.8～4.0 125 HZ4B2 1N752 0.5 5.2～5.7 80 HZ6A 1N753 0.5 5.8～6.1 80 2CW132 1N754 0.5 6.3～6.8 70 H27A 1N755 0.5 7.1～7.3 65 HZ7.5EB 1N757 0.5 8.9～9.3 52 HZ9C 1N962 0.5 9.5～11 45 2CW137 1N963 0.5 11～11.5 40 2CW138、HZ12A-2 1N964 0.5 12～12.5 40 HZ12C-2、MA1130TA 1N969 0.5 21～22.5 20 RD245B 1N4240A 1 10 100 2CW108-10V、2CW109、2DW5 1N4724A 1 12 76 2DW6A、2CW110-12V 1N4728 1 3.3 270 2CW101-3V3 1N4729 1 3.6 252 2CW101-3V6 1N4729A 1 3.6 252 2CW101-3V6 1N4730A 1 3.9 234 2CW102-3V9 1N4731 1 4.3 217 2CW102-4V3 1N4731A 1 4.3 217 2CW102-4V3 1N4732/A 1 4.7 193 2CW102-4V7