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稳压二极管通常用于产生一个参考电压。在教程甚至大学课本中,都提到了要创建基于齐纳二极管的稳压器。这个想法是稳压二极管保持一个已知的电压降。这篇文章介绍了齐纳二极管的概况,并展示了当我试图使用“齐纳二极管稳压器”为微控制器供电时发生的情况。
稳压二极管概述
如果您不熟悉稳压二极管,那么这里简要概述一下。与典型二极管一样,稳压二极管的正向电压也很低,通常电压约为0.7。但是,不同的材料组可以提供不同的正向电压。
与通用二极管一样,也存在反向击穿电压。如果你看一下像1n4001这样的大型二极管,你会发现击穿电压从50伏开始。
如上所述,稳压二极管的原理是二极管在反向偏置时会降低稳定电压。而且,像我之前提到的3.3和5.0这样的值,它听起来似乎是一个不错的选择,不是吗?
您不能将微控制器,特别是片上系统(SOC)视为恒定负载。
当我按住RESET按钮时,Vout节点会跳到干净的3.4伏特。此时,芯片中的大多数有源电路都被关闭。
由于ESP8266是高阻抗负载,因此该电路中的几乎所有电流都流过串联电阻和ESP8266。电流量惊人,接近200 mA。你可能以为只有60mA,这真是令人咋舌。
更多齐纳稳压器问题
整个测试是为了说明为什么稳压二极管是一个糟糕的调节器。电压降过大地取决于流过结的电流。这意味着“调节器电路”取决于恒定负载。任何有源器件都会导致VOUT节点不稳定。
那么齐纳稳压器电路有什么用呢?好吧,它不是监管机构。相反,它仅是一个参考。
例如,你可以在Arduino的AREF上使用类似的电路。假设您使用的模拟传感器最多只能输出3伏电压。使用稳压基准可以为A / D提供更高的分辨率。
您可以使用稳压电路作为运算放大器的参考。该电路与线性稳压器的工作方式并无太大差别。
这里的教训是,如果您想使用稳压二极管稳压器电路,您需要重新考虑您的设计。在一些非常罕见或极端情况下,它会工作得很好。