《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
基于互联网多媒体教室的《LM317直流稳压电路》教学设计 电类教研组王晓林 作者单位：江苏省惠山中等专业学校 作者姓名：王晓林 通讯地址：江苏省无锡市钱藕路5# 邮政编码：214153 电子邮箱：694155710@https://www.doczj.com/doc/c017803522.html,
一、本教学设计体现的教育教学理念 1．突出能力本位将互联网搜索渗透于专业课程的教学过程中，将职业技能与职业知识有机结合，在增强学生专业能力的基础上，着力培养学生职业情感、职业态度与团队协作精神，促进良好职业素养的形成，通过对LM317稳压电路的探究学习，激发和提高学生自主开展研究性学习的动机与能力，从而提高学生专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力与就业创业能力。 2．体现实践主线在互联网上，元器件外形、参数、甚至价格不再虚幻，完全真实，从理论电路、仿真结果、到制作实物紧紧围绕项目和任务来开展，充分体现职业教育属性3．凸显以人为本以互联网为载体，以学生的终身发展为教学目标，顺应人的禀赋，提升人的潜能，相信学生、尊重学生、发展学生。 二、本教学设计的依据 1．江苏省惠山中等专业学校及电信工程系“五”课评比，“两”课竞赛活动 2．《江苏省职业教育课程改革行动计划》的文件。 3．以江苏省教育科学研究院职业教育与终身教育研究所开发的《职业教育课程开发及项目课程设计》为技术指导。 4、《国务院关于大力发展职业教育的决定》中提出：“职业教育要坚持以就业为导向，深化职业教育改革。” 三、本教学设计的背景分析 1、教材及知识背景： 《LM317直流稳压电路》教学设计方案是依据《电子技术项目教程》项目五：应用型直流稳压电源的电路制作与调试中的任务二：可调式集成稳压电源电路的制作与调试——来编写的。 在学习该内容之前，学生已经掌握了二极管及整流电路、三极管及放大电路、集成运放及信号发生器电路、串联型稳压电源等知识。同时，学生对用Proteus软件仿真也有一定的了解。 2、学生背景：五年一贯制大专，第二学年第一学期，学生年龄17岁左右。 3、教学资源背景：网络多媒体教室、Proteus软件 四、教学方法的设计：任务引领下的理论探究、仿真验证一体化教学
《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）。
模拟电子技术课程设计报告 课程名称：模电电子技术课程设计设计题目：可调直流稳压电源 学生姓名： 专业： 班级学号： 指导教师： 设计日期：年月日 至年月日 设计成绩总评：
可调直流稳压电源 一、设计任务与要求 本实验应用变压器（220V/15V），整流桥（0.5A），三端可调稳压器 LM317AH，电解电容，电阻，电位器，二极管来实现可调直流稳压电源的设计。该设计电路的主要技术指标为： 1.输出电压在1.25V~12V范围内连续可调 2.输出电流最大可达12v/510 = 24mA。 3.设计电路图，选择电路元件，计算确定元件参数 4.运用EWB进行仿真。 5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。 应用：可调直流稳压电源，可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可
调的直流输入电压。 二：方案设计与论证 从实验电路的题目中可以看出，本电路需要有电源变压器，桥式整流电路， 滤波电路，稳压器组成的稳压电路组成 方案 总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下，根据LM317的工作特性，由公式25.1)1(1 0?+=R R U w 可知，设置1R 为确定值，通过改变w R 的值来得到不同的输出电压0U 。 三：单元电路设计与参数计算 1.电源变压器：
因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要＜它的输出端电压等于37V，所以本次实验电路选去输入电压为18V，根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系：U3= 1.2*2U2 得到U2 = 15V 由于输入电压为220V，电压为15V左右，故电源的正负线圈的匝数比 N/2N= 44：3 1 从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到，输入电压的幅值和波形。 2:单相桥式整流电路：
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
项目三任务三并联型稳压电路的设计指导 学习要求 一、各学习小组3－4周完成并联型稳压电路的设计 二、用PPT写出任务报告书（电路的组成、原理、元器件的选用、常见故障及故障排除、元器件清单等） 学习指导 1 学习目标 ?了解稳压半导体的基本知识； ?理解并联稳压电路的组成及稳压原理； ?会检测稳压二极管的特性； ?会制作并联型稳压电路。 ?能测量测量并联型稳压电路的输出电压与波形。 2 工作任务 ?判别稳压二极管的质量与极性； ?检测二极管的特性； ?制作并联型稳压电路并检测调试； ?测量并联型稳压电路的输出波形和电压。 3 电子电路 如图所示电路，图中 R 为 470 Ω /1W ， D1 为稳压二极管 1N4740 。 4 仪器仪表工具
0 ～30V 直流稳压电源1 台 5制作步骤： ①识读并联型稳压电路器 ②根据阻值大小和稳压二极管的型号正确选择器件。电阻选择碳膜功率电阻，色环为黄紫棕金，代表阻值470 Ω，功率为lW 。二极管选择稳压二极管，标识型号为1N4740 。 ③将电阻、二极管正确成形，注意元器件成形时尺寸须符合电路通用板插孔间距要求。 ④在电路通用板上按测试电路图正确插装成形好的元器件注意稳压二极管的正负极。 6 测试步骤 并用导线把它们连接好 ①按上述制作步骤完整接好如图所示的电路并复查，通电检测。 ②接入输入电压U1 =20V ，负载电阻R L=10k Ω，测量输出电压Uo ，并记录Uo = 。 ③改变输入电压，使U1 =25V ，负载电阻R L不变，测量输出电压Uo ，并记录U o = 。 ④改变负载电阻，使R L=5k Ω，输入电压U1不变，测量输出电压电压Uo ，并记录Uo = 。 7 分析 ①测试步骤中的步骤③的结果表明，当输入电压在一定范围内变化时，电路的输出电压( 基本保持不变／随输入电压变化而变化) 。 ②测试步骤中的步骤④的结果表明，当负载电阻在一定范围内变化时，电路的输出电压( 可以基本保持不变／随负载电阻变化而变化) 。 8 故障排除 （1）当电路输出小幅波形式时，故障原因是稳压管接反。
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。
实验项目名称：2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究__________ 一、实验目的 1，了解稳压二极管的工作特性2, 了解稳压二极管串并联伏安特性 二、实验器材 电流表（6mA）、电压表（15V）、两个2CW56稳压二极管、滑动变阻器1000门、限流电阻（2000 ）、稳压电流源（15V）,各种功能开关及导线若干 二、实验原理 稳压二极管是一种单向导电性的半导体元件。二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之间的关系可用I?V特性曲线表示，如图21. 2。从图中可看出，给二极管两端加以正向电压，二极管表现为一个低阻值的非线性电阻，当正向电压超过某一数值（该电压值称门坎电压）时，正向电流随电压增加而迅速增大。实验表明，迅速增大的电流值有一最大限度，这个最大限度称为二极管的最大正向电流。给二极管两端加以反向电压，二极管表现为一个高阻值电阻。当电压增大到一定值时，反向电流会突然增大，这时对应的反向电压称为反向击穿电压。在含有二极管的非线性电阻电路中，二极管的伏安特性曲线对电路分析起着重要的作用。 6 2CW56伏安曲线 用伏安法测电阻有电流表内接法和外接法:
（1）电流表内接法 如右图所示，电流表内接法。电流表测出的电 流I 就是通过待测电阻 &的电流l x ，但电压表测出 的电压U 应等于R x 两端的电压U x 与电流表内阻R A 上的电压U A 之和。 R 由此式可知，电阻的测量值 R 测比实际值R x 要大， A 是由于电流表内接带来的误差, R x 称为接入误差。在粗略测量的情况下，一般在R x ?? R A （如R x 为几千欧）时用“内接法”。 （2）电流表外接法 由此式可知，电阻的测量值 R 测比实际值R x 要小，x 是由于电流表外接带来的接入误 R V 差。在粗略测量的情况下，一般在 R x 「：： R V （如R x 为几欧或几十欧）时用“外接法”。 四、实验步骤 1、2CW56反向偏置0?7V 左右时阻抗很大，拟采用电流表内接测试电路为宜；反向 偏置电压进入击穿段，稳压二极管内阻较小 （估计为R=8/0.008=1^1 ）,这时拟采用电流表 外接测试电路。，测试电路图见图1-4o 2CW56正向偏置 拟采用电流表外接接测试电路为宜 如图1.-5. 图1-4稳压二极管反向伏安特性测试电路 图1-5稳压二极管正向伏安特性测试电路 实验过程 1,按图接线，开始按电流表内接法，改变滑动变阻器阻值。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。 u U X U A 厂 二 R x R A 二 R x (1 R A ) R x 如上图所示，电流表外接法.电压表测出的电压 U 就是R x 两端的电压U x ，但电流表 测出电流I 应等于 l x 与l v 之和。 U x U x l x I V 1x (1 J') I x (4-3 ) (4-2)
《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。
稳压二极管工作在反向击穿状态时，其两端的电压是基本不变的。利用这一性质，在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路，虽然稳定度不很高，但却具有简单、经济实用的优点，因而应用非常广泛。 在实际电路中，要使用好稳压二极管，应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管，特别是玻璃封装的管，外形颜色等与稳压二极管较相似，如不细心区别，就会使用错误。区别方法是：看外形，不少稳压二极管为园柱形，较短粗，而一般二极管若为园柱形的则较细长；看标志，稳压二极管的外表面上都标有稳压值，如5V6，表示稳压值为 5.6V；用万用表进行测量，根据单向导电性，用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来，然后用X10K挡，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，测的阻值与X1K挡时相比，若出现的反向阻值很大，为一般二极管的可能性很大，若出现的反向阻值变得很小，则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时，与一般二极管正向导通使用时基本相同，正向导通后两端电压也是基本不变的，都约为0.7V。从理论上讲，稳压二极管也可正向使用做稳压管用，但其稳压值将低于1V，且稳压性能也不好，一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压，而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用，一个利用它的正向特性，另一个利用它的反向特性，则既能稳压又可起温度补偿作用，以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中，一般都要串接一个电阻R，如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时，容易烧坏稳压管，稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大，电路稳压性能越好，但输入与输出压差也会过大，耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时，稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值，若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值，则电路将失去稳压作用，只有是大于关系时，才有稳压作用，
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 稳压二极管(又叫齐纳二极管)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.其伏安特性见图1, 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. 2、电视机里的过压保护电路(如图3):EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG 导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路如图4:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它.
4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V, 那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用 Transient Voltage Suppressors（TVS）瞬态电压抑制二极管 概述 电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（昀高达1*１0-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的特性及其参数（参数表见附表） https://www.doczj.com/doc/c017803522.html,S的特性如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分，还必须补充右图所示的特性曲线，才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中曲线 1是TVS 管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线 2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升，但昀大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR 略大，从而对后面的电路元件起到保护作用。
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。
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。 2、电视机里的过压保护电路(如图3)：EC是电视机主供电压，当EC电压过高时，D导通，三极管BG导通，其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。 3、电弧抑制电路如图4：在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到 它。
4、串联型稳压电路(如图5)：在此电路中。串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V，那么其发 射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用 国产稳压二极管产品的分类 二极管的击穿通常有三种情况，即雪崩击穿、齐纳击穿和热击穿。 （1）雪崩击穿 对于掺杂浓度较低的PN结，结较厚，当外加反向电压高到一定数值时，因外电场过强，使PN结内少数载流子获得很大的动能而直接与原子碰撞，将原子电离，产生新的电子空穴对，由于链锁反应的结果，使少数载流子数目急剧增多，反向电流雪崩式地迅速增大，这种现象叫雪崩击穿。雪崩击穿通常发生在高反压、低掺杂的情况下。 （2）齐纳击穿 对于采用高掺杂（即杂质浓度很大）形成的PN结，由于结很薄（如0.04μm）即使外加电压并不高（如4V），就可产生很强的电场（如）将结内共价键中的价电子拉出来，产生大量的电子一空穴对，使反向电流剧增，这种现象叫齐纳击穿（因齐纳研究而得名）。齐纳击穿一般发生在低反压、高掺杂的情况下。（3）热击穿 在使用二极管的过程中，如由于PN结功耗（反向电流与反向电压之积）过大，使结温升高，电流变大，循环反复的结果，超过PN结的允许功耗，使PN结击穿的现象叫热击穿。热击穿后二极管将发生永久性损坏。
6方面谈稳压二极管的使用问题 稳压二极管工作在反向击穿状态时，其两端的电压是基本不变的。利用这一性质，在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路，虽然稳定度不很高，输出电流也较小，但却具有简单、经济实用的优点，因而应用非常广泛。在实际电路中，要使用好稳压二极管，应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管，特别是玻璃封装的管，外形颜色等与稳压二极管较相似，如不细心区别，就会使用错误。区别方法是：看外形，不少稳压二极管为园柱形，较短粗，而一般二极管若为园柱形的则较细长；看标志，稳压二极管的外表面上都标有稳压值，如5V6，表示稳压值为5.6V；用万用表进行测量，根据单向导电性，用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来，然后用X10K挡，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，测的阻值与X1K挡时相比，若出现的反向阻值很大，为一般二极管的可能性很大，若出现的反向阻值变得很小，则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时，与一般二极管正向导通使用时基本相同，正向导通后两端电压也是基本不变的，都约为0.7V。从理论上讲，稳压二极管也可正向使用做稳压管用，但其稳压值将低于1V，且稳压性能也不好，一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压，而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用，一个利用它的正向特性，另一个利用它的反向特性，则既能稳压又可起温度补偿作用，以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中，一般都要串接一个电阻R，如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时，容易烧坏稳压管，稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大，电路稳压性能越好，但输入与输出压差也会过大，耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时，稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值，若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值，则电路将失去稳压作用，只有是大于关系时，才有稳压作用，并且压差越大，限流电阻的阻值也应越大，否则会损坏稳压管。 5、稳压管可串联使用。几个稳压管串联后，可获得多个不同的稳压值，故串联使用较常见。下面举例说明两个稳压管串联使用后，如何求得稳压值。若一个稳压管的稳压值为5.6V，另一个稳压值为3.6V，设稳压管正向导通时电压均为0.7V，则串联后共有四种不同的稳压值，如图1示。 6、稳压管一般不并联使用。几个稳压管并联后，稳压值将由最低(包括正向导通后的电压值)的一个来决定。还是以上述两个稳压管为例，来说明稳压值的计算方法。两个并联后共有四种情况，稳压值只有两个，如图2示。除非特殊情况，稳压二极管都不并联使用。 稳压二极管正向导通电压为0.7V，反向为稳压值。 串联 1、两只二极管都反接，反接电压是稳压值，为6+8=14V 2、6V的正接，8V的反接，正接的是0.7V，反接的是8V 得8+0.7=8.7V 3、同理6V的反接，8V的正接，6+0.7=6.7V
任务2.2稳压二极管稳压电路电路设计习题解答 一、测试 （一）判断题 1. 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。答案：F 解题：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。 2.稳压二极管的稳定电压是指稳压管通过规定的测试电流时，稳压管两端的电压值。由于制造工艺的原因，同一型号管子的稳定电压有一定的分散性。 答案：T 解题：压二极管的稳定电压是指稳压管通过规定的测试电流时，稳压管两端的电压值。由于制造工艺的原因，同一型号管子的稳定电压有一定的分散性。 3. 稳压二极管稳定电流I Z是指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流，低于此值，无稳压效果；且电流越大，稳压效果越好。 答案：F 解题：稳压二极管稳定电流IZ是指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流，低于此值，无稳压效果；高于此值，只要不超过最大工作电流IZM均可以正常工作，且电流越大，稳压效果越好。
4. 稳压二极管动态电阻是指稳压管两端电压变化量与相应电流变化量的比值。稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r Z来表示。稳压管的反向特性曲线愈陡，则动态电阻愈大，稳定效果愈好。 答案：F 解题：稳压二极管动态电阻是指稳压管两端电压变化量与相应电流变化量的比值。稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻rZ来表示。稳压管的反向特性曲线愈陡，则动态电阻愈小，稳定效果愈好。 5. 在稳压二极管稳压电路中，稳压电阻一是起限流作用，以保护稳压管；其次是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。 答案：T 解题：在稳压二极管稳压电路中，稳压电阻一是起限流作用，以保护稳压管；其次是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。 6、稳压二极管又称齐纳二极管，简称稳压管，它是一种用特殊工艺制造的点接触型硅半导体二极管。 答案：F 解题：稳压二极管又称齐纳二极管，简称稳压管，它是一种用特殊工艺制造的面接触型硅半导体二极管。 7、稳压二极管的正向特性曲线与普通二极管相似，而反向击穿特性曲线很陡。在正常情况下稳压管工作在反向击穿区，由于曲线很陡，反向电流在很大范围内变化时，端电压变化很小，因而具有稳压作用。
串联型稳压电源基础理论知识测试卷（A）班级：姓名：座号： 一、填空题（每空1.5分，共30分） 1、将交流电变成直流电的过程叫整流。 2、整流器一般由变压器、整流、滤波三部分组成。 3、在单相桥式整流电路中，如果负载电流是20A，则流过每只晶体二极管的电流是10A。 4、滤波电路中，滤波电容和负载并联，滤波电感和负载串联。 5、所谓稳压电路，就是当电网电压波动或负载发生变化时，能使输出电压稳定的电路。 6、硅稳压管在电路中，它的正极必须接电源的负极，它的负极必须接电源的正极。 7、并联型稳压电路是直接利用稳压管漏电流的变化，并通过限流电阻的降压作用，达到稳压的目的。 8、调整管和负载串联的稳压电路叫串联型稳压电路，串联型稳压电路包括变压整流、基准电压、取样电路和放大调整等几部分。 二、选择题（将正确答案代号填入空格，每空2分，共20分） 1、串联型稳压电路的调整管工作在（ C ）。 A.截止区 B.饱和区 C.放大区
2、有两个2CW15稳压二极管，一个稳压值是8V，另一个稳压值是7.5V，若把它们用不同的方式组合起来，可组成（ A ）种不同的稳压值。 A. 3 B. 2 C. 5 3、直流稳压电源中，采取稳压措施是为了（ C ）。 A.消除整流电路输出电压的交流分量 B.将电网提供的交流电转化为直流电 C.保持输出直流电压不受电网电压波动和负载变化的影响 4、串联型稳压电路实际上是一种（ A ）电路。 A.电压串联型负反馈 B.电压并联型负反馈 C. 电流并联型负反馈 5、利用电抗元件的（ B ）特性能实现滤波。 A.延时 B.贮能 C.稳压 6、在整流电路的负载两端并联一大电容，其输出电压波形脉动的大小将随着负载电阻和电容量的增加而（ B ）。 A.增大 B.减少 C.不变 7、单相桥式整流电容滤波电路中，如果电源变压器二次侧电压为100V，则负载电压为（ C ）。 A.100V B.120V C.90V 8、单相桥式整流电路接入滤波电容后，二极管的导通时间（ C ）。 A.变长 B.变短 C.不变 9、单相桥式整流电路中，每个二极管的平均电流等于（ B ）。 A.输出平均电流的1/4 B. 输出平均电流的1/2 C. 输出平均电流
` 稳压二极管原理电路及应用 引言 二极管因用途不同而种类繁多。稳压二极管是其中的一种。我们知道晶体二极管具有单向导电的性能。正向连接时是导电的(在电路中，二极管的正极接电源的正极，二极管的负极接电源的负极)，反向连接是不导电的，只有很小很小的漏电流。但是如果给某些特定二极管反向电压逐渐加大到某一数值，二极管就会被击穿，这时二极管又开始反向导电。随着导电电流逐渐增大(只要电流不是增加到损坏二极管的程度)，二极管两端的电压却基本上保持不变，几乎恒定在二极管击穿的电压数值上。这就是二极管的反向击穿特性。利用这个特性，人们制成稳压二极管[1]。由于这种反向击穿特性能起稳压作用，所以在电路中稳压二极管必须反向连接，就是二极管的正极接电源的负极，二极管的负极接电源的正极。 1．稳压二极管的原理及电路 1.1稳压管的特性 稳压管的伏安特性曲线如图l所示。由图可见，反向电压在一定围变化时，反向电流很小;当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然剧增，即稳压管反向击穿;此后，虽然电流在很大围变化，但稳压管两端的电压变化很小，这一特性便可用来稳压。稳压管与其他二极管不同的是，其反向击穿是可逆的。当反向电压去掉后，稳压管又恢复正常状态但是，如果反向电流超过允许值，稳压管的PN结也会因过热而损坏。由于硅管的热稳定性比锗管好，因此一般都用硅管做稳压二极管，例如2CW系列和2DW系列都是硅稳压二极管[2] 图1 硅稳压二极管伏安特性和符号 1.2 稳压管的主要参数 1.2.1 稳定电压U: 稳压管反向击穿后稳定工作时的电压值称为稳定电压，如2CW13型为5V一6.5V，具有温度补偿作用的2DW7A型稳压管为5.8V一6.6V。对于某只稳压管，其U是这个围的某一Z确定数值。因此在使用时，具体数值需要实际测试。 1.2.2 稳定电流I Z文档Word