稳压管的使用与选取

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。


这个电路是怎样进行稳压的呢?若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr也随之升高,引起负载电压Usc 升高。由于稳压管DW与负载Rfz并联,Usc 只要有根少一点增长,就会使流过稳压管的电流急剧增加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,从而抵消了Usr的升高,保持负载电压Usc 基本不变。反之,若电网电压降低,引起Usr下降,造成Usc 也下降,则稳压管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,从而抵消了Usr的下降,保持负载电压Usc 基本不变。



若Usr 不变而负载电流增加,则R1上的压降增加,造成负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点点,稳压管中的电流就迅速减小,使R1上的压降再减小下来,从而保持R1上的压降基本不变,使负载电压Usc 得以稳定。

 综上所述可以看出,稳压管起着电流的自动调节作用,而限流电阻起着电压调整作用。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的稳定性越好。



 因为稳压管是与负载并联的,所以稳田管的稳定电压应该等于负载直流电压,即Uw=Usc 。稳压管最大稳定电流的选择,要考虑到特殊情况下稳压管通过的最大电流:一种情况是,当负载电流 Ifz=0时,全部最大负载电流Ifzmax都通过稳压管;另一种情况是,输入电压Usr,升高,也会引起通过稳压管电流增大。一般取稳压管最大电流


选用动态电阻小、电压温度系数小的稳压管,有利于提高电压的稳定度。 

 2.限流电阻R1可由式中算出:


因为Usr 、和Ifz都是变化的,为了保证Ifz=0时Iw不起超过稳压管的最大稳定电流,R1要足够大,为了保证稳定作用,又必须保证在Usr,最小时,Iw大于稳压管的最小稳定电流。综合上述两右面的考虑,限流电阻R1的选择范围是:


图5-l9(A)所示电路简单可靠,但是稳定电压不能调整,负载电流太小,一般多用做电路前级的稳压和其他电源的参考电压。</P><P>   采用两级硅稳压管稳压电路,可以输出两种稳定电压U1和Usc ,并能进一步提高稳压效果。电路见图5-19(b)

### Multisim 中稳压管使用方法 #### 一、准备工作 在Multisim中进行稳压管电路设计前,需了解基本理论和元件特性。对于特定应用场景下的稳压需求,如实现12V输出,在考虑三极管BE间电压降约0.6V的情况下,应选取高于目标电压一定裕量的稳压管型号,例如1N4468提供大约13V稳定电压[^2]。 #### 二、创建项目放置组件 启动Multisim后新建工程文件,利用左侧工具栏中的零件库搜索功能定位所需元器件——稳压管,并将其拖拽至工作区中央绘制区域完成安放操作。接着按照预先规划好的拓扑结构连接其余必要部件形成完整回路图样。 #### 三、设置参数配置 针对具体实例而言,假设采用onsemi生产的SZMMSZ4690T1G型号作为核心调节单元来构建从较高输入降至固定5V输出的功能模块,则必须满足以下条件以确保该设备处于最佳性能区间内运行: - 工作电压应当超过其反向击穿阈值(>5.88V) - 流经自身的电流范围介于最小维持电流(Iz_min)最大允许电流(Iz_max)之间,这里取典型测试点IZT=50μA为例计算得到串联限流电阻R1的理想阻值约为\( R_1=\frac{(12\text{V}-5.6\text{V})}{(50\times10^{-6}\text{A})}=128kΩ\) [^3] 此外还需注意整体功率消耗不可超出制造商给出的最大限额(P<500mW),以此保障长时间可靠作业而不至于过热损坏。 #### 四、仿真验证过程 搭建完毕后的虚拟原型可以直接调用内置分析工具执行动态行为模拟实验,观察预期效果是否符合设计初衷。如果发现存在干扰噪声等问题可尝试调整外部辅助措施加以优化改进,比如替换为低感抗特性的替代品或是引入旁路滤波电容器等手段有效抑制杂散信号的影响[^4]。 ```python # Python代码仅用于示意如何编程控制硬件接口读取数据并非Multisim实际操作部分 import time from hardware_interface import read_voltage, set_output target_voltage = 5.0 # 设定期望获得的直流输出水平 tolerance = 0.1 # 容忍误差幅度设定±0.1伏特以内视为合格状态 while True: current_reading = read_voltage() # 获取当前实测数值 if abs(current_reading - target_voltage) <= tolerance: print(f"Output voltage stable at {current_reading:.2f}V.") break else: adjustment_needed = (target_voltage - current_reading)*gain_factor set_output(adjustment_needed) time.sleep(polling_interval_seconds) print("Simulation completed successfully!") ```
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